Java的位运算(bitwise operators)直接对整数类型的位进行操作,这些整数类型包括long、int、short、char和 byte,位运算符具体如下表:
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左移位(<<)
程序:
public class LeftMoving{
public static void main(String[] args){
System.out.println("5<<3="+(5<<3));
}
}
输出结果:
5<<3=40
计算过程:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 ? 5
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000 ? 40
右移位(>>)
正数
程序:
public class PlusRightMoving{
public static void main(String[] args){
System.out.println("5>>1="+(5>>1));
}
}
输出结果:
5>>1=2
计算过程:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 ? 5
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 ? 2
负数
程序:
public class NegativeRightMoving{
public static void main(String[] args){
System.out.println("-5>>1="+(-5>>1));
}
}
输出结果:
-5>>1=-3
计算过程:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 ? -5
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 ? -3
无符号右移位(>>>)
程序:
public class UnsignedRightMoving{
public static void main(String[] args){
System.out.println("-5>>>1="+(-5>>>1));
}
}
输出结果:
-5>>>1=2147483645
计算过程:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 ? -5
0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 ? 2147483645
补充个Java中的基本数据类型的相关知识。
这里包括了float和double两个浮点型,在本文中对其不予考虑,因为位运算是针对整型的。进行位操作时,除long型外,其他类型会自动转成int型,转换之后,可接受右操作数长度为32。进行位运算时,总是先将短整型和字节型值转换成整型值再进行移位操作的。
程序:
public class ByteLeftMoving{
public static void main(String[] args){
byte b = 127;
System.out.println("b<<3="+(b<<3));
System.out.println("(byte)(b<<3)="+(byte)(b<<3));
}
}
输出结果:
b<<3=1016
(byte)(b<<3)=-8
程序:
public class CharLeftMoving{
public static void main(String[] args){
char c = 'l';
System.out.println("c<<3="+(c<<3));
System.out.println("(char)(c<<3)="+(char)(c<<3));
}
}
输出结果:
c<<3=864
(char)(c<<3)=?
以上两个例子全部编译通过,由此可以看出,当byte和char进行移位运算时不会发生错误,并且均按照整型进行计算,当计算结果超出byte或是char所能表示的范围时则进行相应的转换(分别输出了结果-8和?)。
位运算中的操作数
在进行移位运算时要注意整型和长整型在内存中的位数(整型是32位,长整型是64位),如果移位操作数超出了该位数则取模计算,例如:int型数据是32位的,如果左移35位是什么结果?
程序:
public class LeftMoving{
public static void main(String[] args){
System.out.println("5<<35="+(5<<35));
}
}
输出结果:
5<<35=40
该结果与5<<3完全相同。
无论正数、负数,它们的右移、左移、无符号右移 32位都是其本身,比如 -5<<32=-5、-5>>32=-5、-5>>>32=-5。
一个有趣的现象是,把 1 左移 31 位再右移 31位,其结果为 -1。
计算过程如下:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
位运算要求操作数为整数,操作数不能是字符串也不能是小数。
如下列程序:
public class BitMath{
public static void main(String[] args){
String s = "Hello";
long l = 99;
double d = 1.11;
int i = 1;
int j = 0;
System.out.println("j<
System.out.println("j< System.out.println("i< System.out.println("i< } } 由于位运算是二进制运算,不要与一些八进制数搞混,java中二进制数没有具体的表示方法。 public class BitMath{ public static void main(String[] args){ System.out.println("010|4="+(010|4)); } } 输出结果: 010|4=12 计算过程: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 ?8 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 ?4 进行“或”计算结果为: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 ?12 当位运算中遇见负数,必须把它转成补码(不知道什么是补码的补习功课去)再进行计算,而不是使用原码。 程序: public class BitMath{ public static void main(String[] args){ try { int x = -7; System.out.println("x>>1="+(x>>1)); } catch(Exception e) { System.out.println("Exception"); } } } 输出结果: x>>1=-4 计算过程: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001 ?-7 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 ?-4 public class BitMath{ public static void main(String[] args){ int i = 1; int j = -1; System.out.println("1>>>31="+(i>>>31)); System.out.println("-1>>31="+(j>>31)); } } 输出结果: 1>>>31=0 -1>>31=-1 程序: public class BitMath{ public static void main(String[] args){ int a = 1; a <<= 31; a >>= 31; a >>= 1; System.out.println("a="+a); int b = 1; b <<= 31; b >>= 31; System.out.println("b="+b); int c = 1; c >>= 31; c <<= 31; System.out.println("c="+c); } } 输出结果: a=-1 b=-1 c=0 计算过程: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 ?a=1 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ?a=a<<31后,这里被当作是负数 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 ?a=a>>31后,结果为-1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 ?a=a>>1后,结果仍为-1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 ?c=1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ?c=c>>31后为0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ?0左移31位仍为0
文章标题:Java的位运算(bitwiseoperators)
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