java运算符

位移运算符

&：位运算符 
位运算符，用来比较 0101 这样的二进制数，也可以比较boolean 值； 
&&: 逻辑运算符，只能比较boolean值，是短路运算符，有“and”之意。 
例如： 
                int i = 2 & 3; 
boolean l = false & true; //&: 位运算符 
System.out.println(i); 
System.out.println(l); 
boolean j = false && false; //&&: 逻辑运算符, 短路运算符, 
System.out.println(j); 
输出： 
2 
false 
false 
可见，& 会计算两边的值，&&当第一个为false时，就不再计算后面的值，就认为结果是false，因为 && 就是要找出所有条件都为 true 的条件，所以只要有一个为 false，就为 false。 
一、Java中的位操作指定包括: 
~ 按位非（NOT） 
& 按位与（AND） 
| 按位或（OR） 
^ 按位异或（XOR） 
>> 右移 
>>> 无符号右移 
<<左移 
前面几个都非常简单,主要是移位操作比较容易出错. 
首先要搞清楚参与运算的数的位数，如int的是32位。long的是64位。 
如int i = 1; 
i的二进制原码表示为： 
00000000000000000000000000000001 
long l = 1; 
l的二进制原码表示为： 
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 
二、 
正数没有反码、补码，也可以说正数的反码、补码跟原码一样。 
负数的反码为原码逐位取反， 
如int i = -1; 
10000000000000000000000000000001,最高位是符号位。正数为0，负数为1。 
逐位取反后： 
01111111111111111111111111111110即反码。 
反码加1： 
01111111111111111111111111111111即补码。 
负数都是用补码参与运算的。得到的也是补码，需要减1取反获得原码。 
三、常用的位运算符--0在位运算中是比较特殊的。 
& 与。 全1为1， 有0为0； 任何数与0异或都等于0。 
    例： 101&010=000,即 5&2=0. 
| 或。 有1为1， 全0为0，和 & 相反。 任何数与0或都等于原值。 
    例： 101|010=111,即 5&2=7. 
    ^ 异或。 相同为0，相异为1； 任何数与0异或都等于原值。 
    例： 101^010=111,即 5&2=7. 
<<左移。 补0。 
>> 右移。 符号位是0补0，是1补1。 
>>>无符号右移。补0。 
~ 非 逐位取反 
四、负数参与的运算，得到的是补码，需要将补码先减1，然后逐位取反，得到原码。即为运算结果。 
0例外，如果得到的是0，则不需减1和取反。 
另外，两个正数运算后得到的就是原码,不需减1和取反。 
举例： 
1＾-1, 
-1 
10000000000000000000000000000001--原码 
01111111111111111111111111111110--反码 
01111111111111111111111111111111--补码 
1 
00000000000000000000000000000001--原码 
则1^-1等于 
01111111111111111111111111111111^ 
00000000000000000000000000000001= 
01111111111111111111111111111110--补码 
01111111111111111111111111111101--反码 
10000000000000000000000000000010--原码==-2 
即1^-1=-2 
举例： 
1^-2 
-2 
10000000000000000000000000000010--原码 
01111111111111111111111111111101--反码 
01111111111111111111111111111110--补码 
1 
00000000000000000000000000000001--原码 
则1^-2等于 
01111111111111111111111111111110^ 
00000000000000000000000000000001= 
01111111111111111111111111111111--补码 
01111111111111111111111111111110--反码 
10000000000000000000000000000001--原码==-1 
1.<< 
逻辑左移,右边补0,符号位和其他位一样. 
正数: 
x<<1一般相当于2x,但是可能溢出. 
溢出范围: 230~(231-1) 二进制表示 010000...000到01111....1111,移位后最高为变为1了,变成负数了. 
负数: 
x<<1一般也相当于2x,也有可能溢出.所以， x*32可以写成x<<5 
溢出范围: -231~-(230+1)二进制表示10000...000到101111...1111,移位后最高为变成0了,变成正数了. 
2.>> 
算术右移,和上面的不对应,为正数时左边补0,为负数时左边补1. 
x>>1,相当于x/2,余数被舍弃,因为这个是缩小,所以不会溢出. 
不过有一点要注意: -1右移多少位都是-1. 
另外舍弃的余数是正的, 3>>1=1 舍弃的余数是1. 
-3>>1=-2 舍弃的余数也是1,而不是-1. 
对于正数 x>>1和x/2相等 
对于负数 x>>1和x/2不一定相等. 
3.>>> 
逻辑右移,这个才是和<<对应的 
这个把符号位一起移动,左边补0 
对于正数,>>>和>>是一样的 
对于负数,右移之后就变成正数了. 
可以使用Integer.toBinaryString(int i)来看01比特,更加直观. 
考虑下面的代码： 
for (val = 0; val < 100000; val +=5) { alterX = val * 8; myResult = val * 2; } 
用移位操作替代乘法操作可以极大地提高性能。下面是修改后的代码： 
for (val = 0; val < 100000; val += 5) { alterX = val << 3; myResult = val << 1; } 
修改后的代码不再做乘以8的操作，而是改用等价的左移3位操作，每左移1位相当于乘以2。相应地，右移1位操作相当于除以2。值得一提的是，虽然移位操作速度快，但可能使代码比较难于理解，所以最好加上一些注释。 
无符号右移位操作符“>>>”在将bit串右移位时，从bit串的最左边填充0，这和带符号右移位操作符“>>”不同。“>>”在将bit串右移位时，从bit串的最左边填充原来最左边的位。也就是说，bit串原来最左边的位是符号位，如果为1，则在带符号右移时最左边始终填充1；如果为0，则在带符号右移时最左边始终填充0。 
移位操作符的例子见下表。 
操作 结果 说明 
00110010 << 2 11001000 右边始终填充0 
00110010 >> 2 00001100 结果一样 
00110010 >>> 2 00001100 
10110010 >> 2 11101100 结果不同 
10110010 >>> 2 00101100 

“按位与”操作符“&”对两个bit串按位进行逻辑与，“按位或”操作符“|”对两个bit串按位进行逻辑或，“按位异或”操作符“^”对两个bit串按位进行异或操作。运算规则如下表所示。 
按位与 按位或 按位异或 
0 & 0 = 0 0 | 0 = 0 0 ^ 0 = 0 
0 & 1 = 0 0 | 1 = 1 0 ^ 1 = 1 
1 & 0 = 0 1 | 0 = 1 1 ^ 0 = 1 
1 & 1 = 1 1 | 1 = 1 1 ^ 1 = 0 
PS：因为位移运算的速度比乘法快很多，所以在处理数据的乘法或除法运算（当要乘或除的数字是2的次方）时，采用位移运算可以获得较快的运算速度，提高程序的运行效率。

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Java中共有三个移位操作符，分别是：

<<：左移操作，所有操作数向左移动，每移一位最右边用0补充

 

>>：带符号位右移：连同符号位一起右移，每移一位最左边用符号位补充

 

>>>：无符号右移：连同符号位一起右移，每移一位最左边用0补充

 

移位操作符只能作用于整数类型，即byte，short，char，int，long

 

移位操作都是对左操作数所对应的机器数（补码形式）进行的。而需要特别注意的是，题目中给出的左操作数（即我们在程序中写出的）都是非补码形式的（十进制不用说，十六进制、八进制也是一般的形式而非补码），故我们在预测移位结果时一定要先将给出的左操作数转换成补码形式，再进行移位操作，之后再由补码形式转换成普通的二进制形式的真值，再来计算我们所说的最终结果值。（需要说明的是，普通二进制形式的数（数的真值）和其补码的转换规则。知道一个数的真值，求其补码的规则是：正数的补码和真值相同；负数的补码的求法是：真值的符号位不变，其余各位按位取反，末位加1。   而知道一个数的补码，求其真值的规则相同：正数的真值和其补码相同；负数的补码的真值的求法是：符号位不便，其余各位按位取反，末位加1。 特别注意：0的补码只有一个：以byte 为例：0的补码为：00000000，1000000表示-128）

 

移位运算的右操作数（实际移动位数）的计算方法是：右操作数%此类型数的最大表示位数。

 

   

 

例如：   int x = 2； int y = x >> 34;

 

   等价于：int x = 2； int y = x >> 2;   //34 % 32 = 2

 

§ 3.4位 运 算 符

位 运算 符 用 来 对 二 进 制 位 进 行 操 作 ,Java中 提 供 了 如 下 表 所 示 的 位 运 算 符 :

位 运算 符 中 ,除　 ～ 　 以 外 ,其余 均 为 二 元 运 算 符 。

操 作数 只 能 为 整 型 和 字 符 型 数 据 。

3.4.1补 码

Java使用 补 码 来 表 示 二 进 制 数 ,在 补码 表 示 中 ,最 高位 为 符 号 位 ,正数 的 符 号 位 为 0,负 数

为 1。 补 码 的 规 定 如 下 :

对 正数 来 说 ,最高 位 为 0,其余 各 位 代 表 数 值 本 身 (以二 进 制 表 示 ),如 +42的 补码 为

00101010。

对 负数 而 言 ,把该 数 绝 对 值 的 补 码 按 位 取 反 ,然 后对 整 个 数 加 1,即得 该 数 的 补 码 。 如

-42的补 码 为 11010110 (00101010 按 位 取 反 11010101 [phone] )

用 补码 来 表 示 数 ,0的补 码 是 唯 一 的 ,都 为 00000000。 (而 在原 码 ,反 码表 示 中 ,+0和 -0的 表示

是 不唯 一 的 ,可参 见 相 应 的 书 籍 )。而 且 可 以 用 111111表 示 -1的 补码 (这也 是 补 码 与 原 码 和 反

码 的区 别 )。

3.4.2按 位 取 反 运 算 符 　 ～

～ 　是 一 元 运 算 法 ,对 数据 的 每 个 二 进 制 位 取 反 ,即 把 1变 为 0,把 0变 为 1。

例 如 :

0010101

～

1101010

注 意 ,～ 运算 符 与 - 运算 符 不 同 ,～ 21≠ -21。

3.4.3按 位 与 运 算 符 &

参 与运 算 的 两 个 值 ,如 果两 个 相 应 位 都 为 1,则该 位 的 结 果 为 1,否 则为 0。即 :

0 & 0 = 0,0 &1 = 0,1 & 0 = 0,1& 1 = 1

 

1.左移操作: x << n

 

x可以是byte, short, char, int, long基本类型, n(位移量)只能是int型

 

编译器的执行步骤:

 

1) 如果x是byte, short,char类型, 则将x提升为int;

 

2) 如果x是byte, short,char, int类型, 则n被重新赋值(过程是:取n的补码的低5位再转成十进制的int值,相当对n取32模: n=n%32);

 

   如果x是long型, 则n被重新赋值(过程是:取n的补码的低6位再转成十进制的int值,相当对n取64模: n=n%64);

 

   (因为int类型为4个字节,即32位,移动32位将没有任何意义.对于long则是模64)

 

3) 对x左移n个位数, 整个表达式产生一个新值(x的值不变);

 

2.<<是左移符号,列x<<1,就是x的内容左移一位(x的内容并不改变)

 

3.>>是带符号位的右移符号,x>>1就是x的内容右移一位,如果开头是1则补1,是0责补0,(x的内容并不改变).

 

4.>>>是不带符号位的右移,x>>>1就是x的内容右移一位,开头补0(x的内容并不改变)

 

“<<”, “>>”, “>>>”在Java中是左移、有符号右移和无符号右移运算符。在Java中，一个int的长度始终是32bit，也就是4个字节。

 

比如t>>>n的含义就是把整数t右移n位，高位补上零。所以如果t是个负数，最高位是1，那么经过无符号右移之后，就成了一个正数。比如-1>>>31=1。

 

值得注意的是，虚拟机在进行位移操作之前，把位移的位数（即“t>>>n”中的n）对32取了模，左移或右移33位等价于移动1位，而且无论任何数，使其移动32位，其值都不会发生变化。因为在虚拟机看来，t>>>32与t>>>0是等价的（同理t<<32等价于t<<0）。移动64位也是如此，以此类推。

 

那如果移动的位数 n 是负数怎么办呢？。这时虚拟机会先让n对32取模，变成一个绝对值小于32的负数，然后再加上32，直到 n 变成一个正数。比如(k>>>-1) ==> (k>>>31); (k>>-43) ==>(k>>-11) ==> (k>>>21)。