位运算整理

运算符

&：按位与。

|：按位或。

~：按位非。

^：按位异或。

<<：左位移运算符。

>>：右位移运算符。

<<<：无符号右移运算符。

位运算规则图示

操作	值1	值2	值3	值4	备注
操作数1	0	0	1	1	-
操作数2	0	1	0	1	-
-	-	-	-	-	-
与(&)	0	0	0	1	对应位同为1取1,其他情况取0
或(|)	0	1	1	1	对应位同为0时，结果为0，其余全为1.
异或(^)	0	1	1	0	相同取0，不同取1
非(~)	-	-	-	-	非为取反

位运算示例代码

    public static void main(String[] args) {
        int a = 1255;

        int b = 1205;

        //  20  10100
        printBinary(a);
        //  26  11010
        printBinary(b);
        // a&b  10000 (同时为1则取1，其他情况取0)
        xAnd(a, b);
        xOr(a, b);
        xNo(a);
        xNo(b);
        xEOr(a, b);
    }

    //字符截取
    public static int binaryToDecimal(String s) {
        int count = 0;
        String str = "";
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            str = s.substring(s.length() - i - 1, s.length() - i);
            if (Integer.valueOf(str) == 0) {

                count += 0;
            } else if (i == 0) {
                count += 1;
            } else {

                count += add(i);
            }
        }
        return count;
    }

    //v=v<<1  左移等
    public static int add(int i) {
        int v = 1;
        for (int j = 0; j < i; j++) {
            v <<= 1;
        }
        return v;
    }

    private static void xAnd(int a, int b) {

        System.out.print(String.format("%s & %s = ", a, b));
        printBinary(a & b);
    }

    private static void xOr(int a, int b) {
        System.out.print(String.format("%s | %s = ", a, b));
        printBinary(a | b);
    }

    private static void xNo(int value) {
        System.out.print(String.format("%s: ~= ", value));
        printBinary(~value);
    }

    private static void xEOr(int a, int b) {

        System.out.print(String.format("%s ^ %s = ", a, b));
        printBinary(a ^ b);
    }

    private static void printBinary(int value) {
        String binaryString = Integer.toBinaryString(value);
        print(binaryString);
        println(String.format(" = %s", binaryToDecimal(binaryString)));
    }

    private static void println(Object value) {
        System.out.println(value);
    }

    private static void print(Object value) {
        System.out.print(value);
    }

输出结果

10011100111 = 1255
10010110101 = 1205
1255 & 1205 = 10010100101 = 1189
1255 | 1205 = 10011110111 = 1271
1255: ~= 11111111111111111111101100011000 = -1256
1205: ~= 11111111111111111111101101001010 = -1206
1255 ^ 1205 = 1010010 = 82

位移运算

计算和存储使用二进制的补码。

正数的补码是本身。

负数的补码将除符号为所有位取反后+1

<< 左位移运算: 符号位不变，低位补0。

1 << 1，转换为二进制即为
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001  = 1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010  = 2
1 << 1 = 2

4 << 2 ,转换为二进制为
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100  = 4
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000  = 16
4 << 2 =16

6 << 5 ,转换为二进制为
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110  = 6
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 0000  = 192
6 << 5 = 192

>>右位移运算:低位溢出，符号位不变，并用符号位补溢出的高位

20 >> 2,转换为二进制为
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100  = 20
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101  = 5
20 >> 2 = 5

9 >> 3 ,转换为二进制
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001  = 9
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001  = 1
9  >> 3 = 1

-9 >> 3,转换为二进制为 
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 = -9
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0010 = -2

>>>无符号右移:将最高位也当作数字，高位补0,做右位移运算

-9 >> 3,转换为二进制为 
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 = -9
0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 = 536870910

位移运算示例代码

    public static void main(String[] args) {
        leftMove(6, 5);
        rightMove(-9, 3);
        noCharRightMove(-9,3);
    }


    private static void leftMove(int value, int moveLength) {
        printBinary(value << moveLength);
    }

    private static void rightMove(int value, int moveLength) {
        printBinary(value >> moveLength);
    }

    private static void noCharRightMove(int value, int moveLength) {
        printBinary(value >>> moveLength);
    }