java按位运算符(&、|、~、^) 移位操作符(>> << >>> )

java按位运算符（操作符）

        最近在看源码时，发现一些java基础有些记不清了。今天来回忆，整理一下。

        按位运算符是来操作整数基本数据类型中的单个“比特”(bir)，即二进制位，位运算符会对两个参数中对应的位执行布尔代数运算，并最终生成一个结果。

        位运算符来源于C语言面向底层的操作，在这种操作中经常需要直接操作硬件，设置硬件寄存器内的二进制位。Java的设计初衷是为了嵌入电视机机顶盒，所以种面向底层的操作仍被保留了下来。

1、“与”、“位与”（&）

        按位“与”操作符，如果两个数的二进制，相同位数都是1，则该位结果是1，否则是0.

  例1 5&4

        5的二进制是  0000 0000 0000 0101

        4的二进制是  0000 0000 0000 0100

        则结果是        0000 0000 0000 0100  转为十进制是4。

2、“或”、“位或”（|）

        按位“或”操作符，如果两个数的二进制，相同位数有一个是1，则该位结果是1，否则是0

  例2  5 | 4

        5的二进制是  0000 0000 0000 0101

      4的二进制是  0000 0000 0000 0100

        则结果是        0000 0000 0000 0101  转为十进制是5。

3、“异或、“位异或”（^）

        按位“异或”操作符，如果两个数的二进制，相同位数只有一个是1，则该位结果是1，否则是0

  例3  5 ^ 4

        5的二进制是  0000 0000 0000 0101

        4的二进制是  0000 0000 0000 0100

        则结果是        0000 0000 0000 0001 转为十进制是1 

4、“非”、“位非”（~）也称为取反操作符

        按位“非”操作符，属于一元操作符，只对一个操作数进行操作，（其他按位操作符是二元操作符）。按位“非”生成与输入位相反的值，——若输入0，则输出1，若输入1，则输出0。

  例4  ~5

        5的二进制是  0000 0000 0000 0101

        则~5是           1111 1111 1111 1010  转为十进制是 -6。

        这里出现负数，强行插入一波^_^。

        电脑的的世界中只有0和1，那么负数怎么表示呢？

        二进制的正负是从高位看，最高位如果1则是负数，如果是0则是正数。

        如果负数单纯是把最高位变为1的话，在运算中会出现不是我们想要的值，所以引入了：原码，反码，补码。正数的原码，反码，补码都一样，负数的反码是对除了符号位（最高位）对原码取反，补码是对反码+1

        负数的二进制转化，计算机计算是用的补码

1、首先取出这个数的原码的二进制，

2、然后再求出反码

3、最后求出补码

  例5  -5

        -5的原码是                1000 0000 0000 0101

        求出反码的是            1111 1111 1111 1010

        求出补码是                1111 1111 1111 1011

Java移位操作符

        移位操作符操作的运算对象也是二进制的“位”。移位操作符只可用来处理整数类型，左移位操作符（<<）能按照操作符右侧指定的位数将操作符左边的操作数向左移动（在低位补0），“有符号”右移位操作符（>>）则按照操作符右侧指定的位数将操作符左边的操作数向右移。“有符号”右移位操作符使用“符号扩展”；若符号位正，则在高位插入0；若符号位负。则在高位插入1。java中增加了一种“无符号”右移位操作符（>>>）,他使用“零扩展”；无论正负，都在高位插入0。这一操作符是C或C++中所没有的。

  例6  5<<2 等于20

        5的二进制是   0000 0000 0000 0101

        左移两位         0000 0000 0001 0100

  例7  5>>2 等于 1

        5的二进制是   0000 0000 0000 0101

        右移两位         0000 0000 0000 0001

  例8  -5>>2 等于 -2

        -5的二进制是   1111 1111 1111 1011

        右移两位          1111 1111 1111 1110 转十进制，例5反着来，先-1，然后取反

    >>>就不举例了。和例7大同小异。

        如果对char、byte或者short类型的数值进行移位处理，那么在移位进行之前，它们会被转为int类型，并且得到结果也是一个int类型的值，只有数值右端的底5位才有用，这样可防止我们移位超过int类型所具有的位数，（因为2的5次方位为32，而int类型只有32位）。若对一个long类型的数值进行处理，最后得到结果也是long类型，此时只会用到数值右端的底6位，以防止移位超过long类型数值具有的位数。

        “移位”可与“等号”（<<=或>>=或>>>=）组合使用。此时，操作符左边的值会移动由右边的值指定的位数，再将得到的结果赋值给左边的变量。但在进行“无符号”右移位结合赋值操作时，可能会遇到一个问题，如果对byte或short值进行这样的移位运算，得到的可能不是正确的结果。他们会先被转换成int类型，再进行右移操作，然后被截断，赋值给原来的类型，在这种情况下可能得到-1的结果。