Java編程那些事兒25—位元運算符

 

Java編程那些事兒25—位元運算符鄭州遊戲學院 陳躍峰出自：http://blog.csdn.net/mailbomb 4.5 二進位運算子         由於電腦內部的資料都以二進位的形式存在，所以在Java語言中提供了直接操作二進位的運算子，這就是下面要講解的位元運算符和移位元運算符。         使用二進位的運算子，可以直接在二進位的基礎上對數字進行操作，執行的效率比一般的數學運算子高的多，該類運算子大量適用於網路編程、硬體編程等領域。         二進位運算子在數學上的意義比較有限。         在Java代碼中，直接書寫和輸出的數值預設是十進位，Java代碼中無法直接書寫位元值，但是可以書寫八進位和十六進位數字，八進位以數字0開頭，例如016，十六進位以數字0和x開頭，例如0x12,0xaf等等。         在計算二進位運算時，Java語言的執行環境(JRE)首先將十進位的數字轉換為二進位，然後進行運算。如果輸出結果的值，則數字會被轉換成十六進位進行輸出。         需要注意的是：1、正數的機器數是原碼，負數的機器數是補碼，計算時需要小心。關於二進位和補碼的計算可以參看《Java編程那些事兒7——進位的概念》和《Java編程那些事兒8——電腦內部的資料表達》。                  2、整數型的計算結果都是int型，而不管是對byte還是short進行二進位運算。 4.5.1 位元運算符         Java語言中的位元運算符主要有4種：&(位與)、|(位或)、^(異或)和~(按位取反)，下面依次介紹運算規則和使用樣本。l &(AND)運算規則：參與運算的數字，低位對齊，高位不足的補零，對應的二進位位都為1，則運算結果為1，否則為0。適用場合：屏蔽數字中某一位或某些位。因為任何數和0與都是0。範例程式碼：         int a = 4;         int b = 10;         int c = a & b;計算過程：          4的二進位形式為0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100   10的二進位形式為0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010按照計算規則,結果為0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000這個數字轉換為十進位就是數字0l | (OR)運算規則：參與運算的數字，低位對齊，高位不足的補零，對應的二進位位有一個為1則為1，否則為0。適用場合：將數字中某一位或某些位修改成1。因為1和任何數或都是1。範例程式碼：         int a = 4;         int b = -10;         int c = a | b;計算過程：          4的二進位形式為0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100   -10的二進位形式為1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110按照計算規則,結果為1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 這個位元轉換為十進位就是數字-10。l ^(XOR)運算規則：參與運算的數字，低位對齊，高位不足的補零，對應的二進位位相同為零，不相同為1。適用場合：判斷數字對應的位是否相同。範例程式碼：         int a = 4;         int b = 10;         int c = a ^ b;計算過程：4的二進位形式為0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100   10的二進位形式為0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010按照計算規則,結果為0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110這個數字轉換為十進位就是數字14l ~(NOT)運算規則：只操作一個數字，將該數字中為1的位變成0，為0的位變成1。適用場合：反轉數位內容範例程式碼：         int a = 4;         int c = ~a;計算過程：4的二進位形式為0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100按照計算規則,結果為1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011這個數字轉換為十進位就是數字-5。         其實位元運算和實際的應該實現保持一致，也就是提供的電路級運算子號，每種運算子都有對應的電路實現。         實際使用簡單樣本：l 把任一數字轉換為正數假設n是一個任意的整數，則把n轉換為正數的代碼為：         int m = n & 0x7fffffff;l 判斷任一數字倒數第三位的值是否為1假設n是一個任意的整數，則判斷的代碼為：int m = n & 0x4;boolean b = (m != 0);l 將任一數字倒數第四位置為1假設n是一個任意的整數，則代碼為：         int m = n | 0x8;