輕松搞定Java位運算

wenhai.he 發布于2019-08-16 15:45 / 423人閱讀

摘要：閱讀原文輕松搞定位運算我們日常開發中為運算使用的并不多，但如果能巧妙的使用位運算可以減少運行開銷和優化算法，通過的源碼可知，如。按位非操作十進制二進制操作數后結果總結對每位進行取反。

閱讀原文：輕松搞定Java位運算

我們日常開發中為運算使用的并不多，但如果能巧妙的使用位運算可以減少運行開銷和優化算法，通過Java的源碼可知，如HashMap。

單位換算

bit：位
一個二進制數據0或1，是1bit；

byte：字節
1 byte = 8 bit , 存儲空間的基本計量單位

一個英文字符占一個字節；
1 字母 = 1 byte = 8 bit

一個漢字占2個字節；
1 漢字 = 2 byte = 16 bit

支持的數據類型

首先明確一點，Java中的位運算是針對整型的數據類型進行運算的，所以操作數必須是一下五種之一。

數據類型	所占位數（bit）
byte	8
short	16
int	32
long	64
char	16

數據存儲方式

計算機中存儲的數據最終是以二進制存儲，如int類型的十進制數字10表示為32bit的二進制：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

位運算符

運算符	意義
&	按位與
\|	按位或
~	按位非
^	按位異或
<<	左移
>>	右移
<<<	無符號右移

按位與&

操作	十進制	二進制
操作數1	3	0 0 1 1
操作數2	5	0 1 0 1
& 后結果	1	0 0 0 1

總結：對應位同為1時，才為1，否則全為0（對應位只要有0，全為0，否則為1）。

另外：你可以把1理解為true,把0理解為false, true和false進行與（&）時，必須同為true時結果才為true.

按位或 |

操作	十進制	二進制
操作數1	3	0 0 1 1
操作數2	5	0 1 0 1
\| 后結果	7	0 1 1 1

總結：對應位只要有1時，即為1，否則全為0（對應位只有全是0時，結果才是0，否則為1）。

另外：你可以把1理解為true,把0理解為false, true和false進行或（|）時，只要有true,結果即為true。

按位非~

操作	十進制	二進制
操作數1	3	0 0 1 1
~ 后結果	12	1 1 0 0

總結：對每位進行取反。

按位異或 ^

操作	十進制	二進制
操作數1	3	0 0 1 1
操作數2	5	0 1 0 1
^ 后結果	7	0 1 1 0

總結：只要對應為不同即為1

左移<< 和右移 >>

通過下面的圖更加直觀：

左移總結

溢出情況舉例：5<<29，相當于 （2^2 + 1） * 2^29 ，這個結果顯然大于正數的最大值 2^31-1，所以得出的是個負數。

右移總結

m>>n即相當于m除以2的n次方，得到的為整數時，即為結果。如果結果為小數，此時會出現兩種情況：

如果m為正數，得到的商會無條件的舍棄小數位；

如果m為負數，舍棄小數部分，然后把整數部分加+1得到位移后的值。

無符號右移 >>>

無符號右移>>> 與右移>> 的區別就是無論操作數是正數還是負數，高位都是補0。

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