java運算符 與(&)、非(~)、或(|)、異或(^)
最近看HashMap源碼,遇到了這樣一段代碼:
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
于是我整理學習了以下知識:
1.十進制轉二進制
原理:給定的數循環(huán)除以2,直到商為0或者1為止。將每一步除的結果的余數記錄下來,然后反過來就得到相應的二進制了。
比如8轉二進制,第一次除以2等于4(余數0),第二次除以2等于2(余數0),第三次除以2等于1(余數0),最后余數1,得到的余數依次是0 0 0 1 ,
反過來就是1000,計算機內部表示數的字節(jié)長度是固定的,比如8位,16位,32位。所以在高位補齊,java中字節(jié)碼是8位的,所以高位補齊就是00001000.
寫法位(8)10=(00001000)2;
package sourceCode.hashMap;
public class mapHashCodeTest {
public static void main(String[] args) {
String str = toBinary(8);
System.out.println(str);
}
static String toBinary(int num) {
String str = "";
while (num != 0) {
str = num % 2 + str;
num = num / 2;
}
return str;
}
}
運行結果:1000
2.二進制轉十進制
計算也很簡單,比如8的二進制表示位00001000,去掉補齊的高位就是1000.此時從個位開始計算2的冪(個位是0,依次往后推)乘以對應位數上的數,然后得到的值想加
于是有了,(2的0次冪)0+(2的1次冪)0+(2的2次冪)0+(2的3次冪)1 = 8
代碼實現,直接調用Integer.parseInt("",2);
System.out.println(Integer.parseInt("1000",2));
運行結果:8
3.位異或運算(^)
運算規(guī)則是:兩個數轉為二進制,然后從高位開始比較,如果相同則為0,不相同則為1。
比如:8^11.
8轉為二進制是1000,11轉為二進制是1011.從高位開始比較得到的是:0011.然后二進制轉為十進制,就是Integer.parseInt("0011",2)=3;
延伸:
4.位與運算符(&)
運算規(guī)則:兩個數都轉為二進制,然后從高位開始比較,如果兩個數都為1則為1,否則為0。
比如:129&128.
129轉換成二進制就是10000001,128轉換成二進制就是10000000。從高位開始比較得到,得到10000000,即128.
5.位或運算符(|)
運算規(guī)則:兩個數都轉為二進制,然后從高位開始比較,兩個數只要有一個為1則為1,否則就為0。
比如:129|128.
129轉換成二進制就是10000001,128轉換成二進制就是10000000。從高位開始比較得到,得到10000001,即129.
6.位非運算符(~)
運算規(guī)則:如果位為0,結果是1,如果位為1,結果是0.
比如:~37
在Java中,所有數據的表示方法都是以補碼的形式表示,如果沒有特殊說明,Java中的數據類型默認是int,int數據類型的長度是8位,一位是四個字節(jié),就是32字節(jié),32bit.
8轉為二進制是100101.
補碼后為: 00000000 00000000 00000000 00100101
取反為: 11111111 11111111 11111111 11011010
因為高位是1,所以原碼為負數,負數的補碼是其絕對值的原碼取反,末尾再加1。
因此,我們可將這個二進制數的補碼進行還原: 首先,末尾減1得反碼:11111111 11111111 11111111 11011001 其次,將各位取反得原碼:
00000000 00000000 00000000 00100110,此時二進制轉原碼為38
所以~37 = -38.
java中有三種移位運算符
<< : 左移運算符,num << 1,相當于num乘以2,(向左位移) 針對二進制,轉換成二進制后向左移動1位,后面用0補齊
>> : 右移運算符,num >> 1,相當于num除以2,針對二進制,轉換成二進制后向右移動1位
>>> : 無符號右移,忽略符號位,空位都以0補齊
10進制轉二進制的時候,因為二進制數一般分8位、 16位、32位以及64位 表示一個十進制數,所以在轉換過程中,最高位會補零。
在計算機中負數采用二進制的補碼表示,10進制轉為二進制得到的是源碼,將源碼按位取反得到的是反碼,反碼加1得到補碼
二進制的最高位是符號位,0表示正,1表示負。
>>>與>>唯一的不同是它無論原來的最左邊是什么數,統(tǒng)統(tǒng)都用0填充。
——比如,byte是8位的,-1表示為byte型是11111111(補碼表示法)
b>>>4就是無符號右移4位,即00001111,這樣結果就是15。
下面來看看這些移位運算都是怎樣使用的
/**
*
*/
package com.b510.test;
/**
* @author Jone Hongten
* @create date:2013-11-2
* @version 1.0
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int number = 10;
//原始數二進制
printInfo(number);
number = number << 1;
//左移一位
printInfo(number);
number = number >> 1;
//右移一位
printInfo(number);
}
/**
* 輸出一個int的二進制數
* @param num
*/
private static void printInfo(int num){
System.out.println(Integer.toBinaryString(num));
}
}
運行結果為:
1010
10100
1010
我們把上面的結果對齊一下:
43210 位數
--------
1010 十進制:10 原始數 number
10100 十進制:20 左移一位 number = number << 1;
1010 十進制:10 右移一位 number = number >> 1;</pre>
看了上面的demo,現在是不是對左移和右移了解了很多了呢
對于:>>>
無符號右移,忽略符號位,空位都以0補齊
value >>> num -- num 指定要移位值value 移動的位數。
代碼示例
public static void main(String[] args) {
System.out.println("16>>2運算的結果是 :"+((16)>>2));
//打印的結果是: 16>>2運算的結果是 :4
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-16>>2運算的結果是 :"+((-16)>>2));
//打印的結果是: -16>>2運算的結果是 :-4
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("16>>>2運算的結果是 :"+((16)>>>2));
//打印的結果是: 16>>>2運算的結果是 :4
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-16>>>2運算的結果是 :"+((-16)>>>2));
//打印的結果是: -16>>>2運算的結果是 :1073741820
}
可見正數做>>>運算的時候和>>是一樣的。區(qū)別在于負數運算。
無符號右移的規(guī)則只記住一點:忽略了符號位擴展,0補最高位 無符號右移運算符>>> 只是對32位和64位的值有意義