Java位运算符

Java位运算符

&	与运算	$1600任何二进制位和0进行&运算，结果是0；和1进行&运算结果是原值。
1(简书bug,用1代替)	或运算	任何二进制位和0进行 或 运算，结果是原值；和1进行 或运算结果是1。
^	异或运算	任何相同二进制位进行 ^ 运算，结果是0；不相同二进制位 ^ 运算结果是1。
~	反码	计算机存储是补码,呈现出来的是原码
<<	左移	空位补0，被移除的高位丢弃。
>>	右移	被移位的二进制最高位是0，右移后，空缺位补0；最高位是1，最高位补1。
>>>	无符号右移	被移位二进制最高位无论是0或者是1，空缺位都用0补。

实例说明

    class Operator {
        public static void main(String[] args) {
            int a = 3;
            int b = 4;
    
            System.out.println(a & b);//0
            System.out.println(a | b);//7
            System.out.println(a ^ b);//7
            System.out.println(~b);//-5
            System.out.println(~a);//-4
            System.out.println(16<<2);//左移64
            System.out.println(16>>2);//右移4
            System.out.println(16>>>2);//无符号右移4
        }
    }

运算过程如下:

a=3 => 00000000 00000000 00000000 00000011

b=4 => 00000000 00000000 00000000 00000100

      00000000 00000000 00000000 00000011
    & 00000000 00000000 00000000 00000100
     ------------------------------------
      00000000 00000000 00000000 00000000
    
      00000000 00000000 00000000 00000011
    | 00000000 00000000 00000000 00000100
     ------------------------------------
      00000000 00000000 00000000 00000111
    
      00000000 00000000 00000000 00000011
    ^ 00000000 00000000 00000000 00000100
     ------------------------------------
      00000000 00000000 00000000 00000111

    b:00000000 00000000 00000000 00000100   
    ~ 按位取反，就是针对b这个二进制数据，所有的0变1,1变0。
    补码  11111111 11111111 11111111 11111011
    反码  11111111 11111111 11111111 11111010
    原码  10000000 00000000 00000000 00000101

对于反码时有一个规律: ~a=-(a+1);

2^N与十进制之间的转换

对于右移>>n表示数字除以2^{n,而左移则表示数字乘以2}n,知道这个规律后, 将十进制数字转换为2^{n进制时就可以使用位运算了;下面是一段将进制转为2}n进制的代码,当然了2^n有限制.

    private static String toUnsignedString(int i, int shift) {
      char[] buf = new char[32];
      int charPos = 32;
      int radix = 1 << shift;
      int mask = radix - 1;
      do {
          buf[--charPos] = digits[i & mask];
          i >>>= shift;
      } while (i != 0);
      return new String(buf, charPos, (32 - charPos));
     }

任意进制之间的转换

由于任意进制的转换,并非所有都满足2^n,此处就不太适合使用位运算了.

    final static char[] digits = {
            '0', '1', '2', '3', '4', '5',
            '6', '7', '8', '9', 'a', 'b',
            'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h',
            'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n',
            'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't',
            'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'
    };

    public int toCustomNumeric(String s, int system) {
        char[] buf = new char[s.length()];
        s.getChars(0, s.length(), buf, 0);
        long num = 0;
        for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
            for (int j = 0; j < digits.length; j++) {
                if (digits[j] == buf[i]) {
                    num += j * Math.pow(system, buf.length - i - 1);
                    break;
                }
            }
        }
        return (int) num;
    }

    public String toCustomNumericString(int i, int system) {
        long num = 0;
        if (i < 0) {
            num = ((long) 2 * 0x7fffffff) + i + 2;
        } else {
            num = i;
        }
        char[] buf = new char[32];
        int charPos = 32;
        while ((num / system) > 0) {
            buf[--charPos] = digits[(int) (num % system)];
            num /= system;
        }
        buf[--charPos] = digits[(int) (num % system)];
        return new String(buf, charPos, (32 - charPos));
    }