一提起位元運算，人們往往想到它的高效性，無論是嵌入式編程還是最佳化系統的核心代碼，適當的運用位元運算總是一種迷人的手段，或者當您求職的時候，在代碼中寫入適當的位元運算也會讓您的程式增加一絲亮點，最初當我讀《編程之美》求“1的數目”時，我才開始覺得位元運算是如此之美，後來讀到 《Hacker's Delight》，感慨到Henry S.Warren把位元運算運用的如此神出鬼沒，很多程式都十分精妙，我覺得在一個普通的程式中大量運用這樣的代碼的人簡直是瘋了！但掌握簡單的位元運算技巧還是必要的，所以今天寫這篇文章把我積累的一些位元運算技巧分享給大家，這些技巧不會是如求“1的數目”的技巧，是最基本的一行位元運算技巧！
一.獲得int型最大值
複製代碼 代碼如下:
int getMaxInt(){
return (1<<31) - 1;//2147483647， 由於優先順序關係，括弧不可省略
}
另一種寫法
複製代碼 代碼如下:
int getMaxInt(){
return -(1<<-1) - 1;//2147483647
}
另一種寫法
複製代碼 代碼如下:
int getMaxInt(){
return ~(1<<31);//2147483647
}
C語言中不知道int占幾個位元組時候
複製代碼 代碼如下:
int getMaxInt(){
return ((unsigned int)-1) >> 1;//2147483647
}
二.獲得int型最小值
複製代碼 代碼如下:
int getMinInt(){
return 1<<31;//-2147483648
}
另一種寫法
複製代碼 代碼如下:
int getMinInt(){
return 1 << -1;//-2147483648
}
三.獲得long類型的最大值
C語言版
複製代碼 代碼如下:
long getMaxLong(){
return ((unsigned long)-1) >> 1;//2147483647
}
JAVA版
複製代碼 代碼如下:
long getMaxLong(){
return ((long)1<<127)-1;//9223372036854775807
}
獲得long最小值，和其他類型的最大值，最小值同理.
四.乘以2運算
複製代碼 代碼如下:
int mulTwo(int n){//計算n*2
return n<<1;
}
五.除以2運算
複製代碼 代碼如下:
int divTwo(int n){//負奇數的運算不可用
return n>>1;//除以2
}
六.乘以2的m次方
複製代碼 代碼如下:
int divTwoPower(int n,int m){//計算n/(2^m)
return n>>m;
}
七.除以2的m次方
複製代碼 代碼如下:
int divTwoPower(int n,int m){//計算n/(2^m)
return n>>m;
}
八.判斷一個數的奇偶性
複製代碼 代碼如下:
boolean isOddNumber(int n){
return (n & 1) == 1;
}
九.不用臨時變數交換兩個數（面試常考）
C語言版
複製代碼 代碼如下:
void swap(int *a,int *b){
(*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);
}
通用版（一些語言中得分開寫）
複製代碼 代碼如下:
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
十.取絕對值（某些機器上，效率比n>0 ? n:-n 高）
複製代碼 代碼如下:
int abs(int n){
return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);
/* n>>31 取得n的符號，若n為正數，n>>31等於0，若n為負數，n>>31等於-1
若n為正數 n^0=0,數不變，若n為負數有n^-1 需要計算n和-1的補碼，然後進行異或運算，
結果n變號並且為n的絕對值減1，再減去-1就是絕對值 */
}
十一.取兩個數的最大值（某些機器上，效率比a>b ? a:b高）
通用版
複製代碼 代碼如下:
int max(int a,int b){
return b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31);
/*如果a>=b,(a-b)>>31為0，否則為-1*/
}
C語言版
複製代碼 代碼如下:
int max(int x,int y){
return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));
/*如果x<y x<y返回1，否則返回0，
、 與0做與運算結果為0，與-1做與運算結果不變*/
}
十二.取兩個數的最小值（某些機器上，效率比a>b ? b:a高）
通用版
複製代碼 代碼如下:
int min(int a,int b){
return a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31);
/*如果a>=b,(a-b)>>31為0，否則為-1*/
}
C語言版
複製代碼 代碼如下:
int min(int x,int y){
return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));
/*如果x<y x<y返回1，否則返回0，
與0做與運算結果為0，與-1做與運算結果不變*/
}
十三.判斷符號是否相同
複製代碼 代碼如下:
boolean isSameSign(int x, int y){
return (x ^ y) > 0; // true 表示 x和y有相同的符號， false表示x，y有相反的符號。
}
十四.計算2的n次方
複製代碼 代碼如下:
int getFactorialofTwo(int n){//n > 0
return 2<<(n-1);//2的n次方
}
十五.判斷一個數是不是2的冪
複製代碼 代碼如下:
boolean isFactorialofTwo(int n){
return (n & (n - 1)) == 0;
/*如果是2的冪，n一定是100... n-1就是1111....
所以做與運算結果為0*/
}
十六.對2的n次方取餘
複製代碼 代碼如下:
int quyu(int m,int n){//n為2的次方
return m & (n - 1);
/*如果是2的冪，n一定是100... n-1就是1111....
所以做與運算結果保留m在n範圍的非0的位*/
}
十七.求兩個整數的平均值
複製代碼 代碼如下:
int getAverage(int x, int y){
return (x+y) >> 1;
｝
另一種寫法
複製代碼 代碼如下:
int getAverage(int x, int y){
return ((x^y) >> 1) + (x&y);
/*(x^y) >> 1得到x，y其中一個為1的位併除以2，
x&y得到x，y都為1的部分，加一起就是平均數了*/
}
下面是三個最基本對二進位位的操作
十八.從低位到高位,取n的第m位
複製代碼 代碼如下:
int getBit(int n, int m){
return (n >> (m-1)) & 1;
}
十九.從低位到高位.將n的第m位置1
複製代碼 代碼如下:
int setBitToOne(int n, int m){
return n | (1<<(m-1));
/*將1左移m-1位找到第m位，得到000...1...000
n在和這個數做或運算*/
}
二十.從低位到高位,將n的第m位置0
複製代碼 代碼如下:
int setBitToZero(int n, int m){
return n & ~(1<<(m-1));
/* 將1左移m-1位找到第m位，取反後變成111...0...1111
n再和這個數做與運算*/
}
另附一些對程式效率上沒有實質提高的位元運算技巧，一些也是位元運算的常識（面試也許會遇到）
計算n+1
複製代碼 代碼如下:
-~n
計算n-1
複製代碼 代碼如下:
~-n
取相反數
複製代碼 代碼如下:
~n + 1;
另一種寫法
複製代碼 代碼如下:
(n ^ -1) + 1;
if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;
複製代碼 代碼如下:
x = a ^ b ^ x;
sign函數，參數為n，當n>0時候返回1，n<0時返回-1，n=0時返回0
複製代碼 代碼如下:
return !!n - (((unsigned)n>>31)<<1);
