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轻松搞定Java位运算

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阅读原文:轻松搞定Java位运算

我们日常开发中为运算使用的并不多,但如果能巧妙的使用位运算可以减少运行开销和优化算法,通过Java的源码可知,如HashMap

单位换算

  1. bit:位
    一个二进制数据0或1,是1bit;
  2. byte:字节
    1 byte = 8 bit , 存储空间的基本计量单位
  3. 一个英文字符占一个字节;
    1 字母 = 1 byte = 8 bit
  4. 一个汉字占2个字节;
    1 汉字 = 2 byte = 16 bit

支持的数据类型

首先明确一点,Java中的位运算是针对整型的数据类型进行运算的,所以操作数必须是一下五种之一。

数据类型 所占位数(bit)
byte 8
short 16
int 32
long 64
char 16

数据存储方式

计算机中存储的数据最终是以二进制存储,如int类型的十进制数字10表示为32bit的二进制:

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

位运算符

运算符 意义
& 按位与
| 按位或
~ 按位非
^ 按位异或
<< 左移
>> 右移
<<< 无符号右移

按位与&

操作 十进制 二进制
操作数1 3 0 0 1 1
操作数2 5 0 1 0 1
& 后结果 1 0 0 0 1

总结:对应位同为1时,才为1,否则全为0(对应位只要有0,全为0,否则为1)。

另外:你可以把1理解为true,把0理解为false, truefalse进行与(&)时,必须同为true时结果才为true.

按位或 |

操作 十进制 二进制
操作数1 3 0 0 1 1
操作数2 5 0 1 0 1
| 后结果 7 0 1 1 1

总结:对应位只要有1时,即为1,否则全为0(对应位只有全是0时,结果才是0,否则为1)。

另外:你可以把1理解为true,把0理解为false, true和false进行或(|)时,只要有true,结果即为true。

按位非~

操作 十进制 二进制
操作数1 3 0 0 1 1
~ 后结果 12 1 1 0 0

总结:对每位进行取反。

按位异或 ^

操作 十进制 二进制
操作数1 3 0 0 1 1
操作数2 5 0 1 0 1
^ 后结果 7 0 1 1 0

总结:只要对应为不同即为1

左移<< 和 右移 >>

通过下面的图更加直观:

  • 左移总结

m<<n即在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移n位都相当于m乘以2的n次方。

溢出情况举例:5<<29,相当于 (2^2 + 1) * 2^29 ,这个结果显然大于正数的最大值 2^31-1,所以得出的是个负数。

  • 右移总结

m>>n即相当于m除以2的n次方,得到的为整数时,即为结果。如果结果为小数,此时会出现两种情况:

  1. 如果m为正数,得到的商会无条件 的舍弃小数位;
  2. 如果m为负数,舍弃小数部分,然后把整数部分加+1得到位移后的值。

无符号右移 >>>

无符号右移>>> 与 右移>> 的区别就是无论操作数是正数还是负数,高位都是补0。

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总结

以上是脚本宝典为你收集整理的

轻松搞定Java位运算

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