1、位運(yùn)算符
用來操作二進(jìn)制位。
與 | 或 | 異或| 取反 | 左移| 右移 | 無符號右移
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& ||| ^ |~ | <<| >> |>>>
以下出現(xiàn)的二進(jìn)制中的1,0分別代表TRUE(真)和FALSE(假),便于總結(jié)。
2、按位與運(yùn)算:都真則真,一假則假
例:計算6&4,結(jié)果為4。
首先分別寫出十進(jìn)制數(shù)6,4的二進(jìn)制數(shù);其次按照十進(jìn)制加法的形式從上到下對應(yīng)位數(shù)去看,最左側(cè)都為0,中間是1和0,所得結(jié)果為0,0代表FALSE(假),因此只要有一個為0,結(jié)果就是0,即一假則假;最右側(cè)都為1,1代表TRUE(真),因此只有全為1,結(jié)果才為1,即都真則真。
其后的按位或等其他運(yùn)算就不詳細(xì)展開敘述,原理相通,只寫出總結(jié)。
按位與的特殊用法
1. 清零。
如果要使一個二進(jìn)制數(shù)的全部二進(jìn)制位等于0,只要同一個各位都為0的二進(jìn)制數(shù)相與即可。
2. 求任意二進(jìn)制數(shù)的指定位。
例:設(shè)x=1010 1110,要求x的 低四位,結(jié)果為0000 1110。
方法如下:設(shè)另一個二進(jìn)制數(shù)y,y對應(yīng)x要求的數(shù)位為1,其余位為0,可得y=0000 1111,之后用x&y,可得結(jié)果0000 1110。
3、按位或運(yùn)算:一真則真,都假則假
例:計算7|3,結(jié)果為7。
按位或的特殊用法
對任意二進(jìn)制數(shù)的指定位置1。
例:設(shè)x=1010 0000,要求將x的 低四位置1,結(jié)果為1010 1111。
方法如下:設(shè)另一個二進(jìn)制數(shù)y,y對應(yīng)x要求的數(shù)位為1,其余位為0,可得y=0000 1111,之后用x|y,可得結(jié)果1010 1111。
4、按位異或運(yùn)算:不同為真,相同為假
例:計算7^3,結(jié)果為3。
按位異或的特殊用法
1. 用于加密。
一個數(shù),異或同一個數(shù)兩次,結(jié)果是這個數(shù)本身,可用于加密。
例:744=7。
2. 與0異或,保留原值。
例:7^0=7。
3. 交換變量值。
利用一個數(shù)異或本身等于0以及異或運(yùn)算符合交換律的原理實現(xiàn)。
例:交換a,b兩個變量的值。
int a = 7;
int b = 3;
a=a^b;//此時a=4
b=a^b;//此時b=7
a=a^b;//此時a=3,已完成交換
4. 使任意二進(jìn)制數(shù)的指定位翻轉(zhuǎn)。
例:設(shè)x=1010 1110,要使x的 低四位翻轉(zhuǎn),結(jié)果為1010 0001。
方法如下:設(shè)另一個二進(jìn)制數(shù)y,y對應(yīng)x要求的數(shù)位為1,其余位為0,可得y=0000 1111,之后用x^y,可得結(jié)果1010 0001。
5、按位取反運(yùn)算
例:計算~7,結(jié)果為-8。
參考進(jìn)制轉(zhuǎn)換,簡單理解:
原碼+補(bǔ)碼=0;//原碼與補(bǔ)碼互為相反數(shù),7的補(bǔ)碼為-7
反碼=補(bǔ)碼-1;//補(bǔ)碼為反碼加一所得,-7-1=-8
6、左移運(yùn)算
例:計算6向左移動2位,結(jié)果為24。
方法如下:6<<2相當(dāng)于6x22;左移擴(kuò)大,移動幾位,就讓要計算的數(shù)乘以2的幾次冪。
左移運(yùn)算的特殊用法
最有效率。
例:使用最有效率的方法計算2乘以8,結(jié)果為2<<3。
方法如下:二進(jìn)制方法最有效率,因此2x8可看做2x23,即2左移3位。
7、右移運(yùn)算
例:計算6向右移動2位,結(jié)果為1。
方法如下:6>>2相當(dāng)于6/22;右移縮小,移動幾位,就讓要計算的數(shù)除以2的幾次冪。
右移運(yùn)算的特殊用法
最有效率。
8、無符號右移運(yùn)算
例:計算-6>>>2,結(jié)果是1073741822。
方法如下:首先寫出-6的二進(jìn)制形式,并向右移動2位,缺失的2位用0補(bǔ)充,整理后按照進(jìn)制轉(zhuǎn)換中二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)十進(jìn)制數(shù)的方法,進(jìn)行計算。
1.無符號右移與有符號右移的區(qū)別
例:計算-6>>2,結(jié)果是-2。
有符號右移:高位原本是1就補(bǔ)1,原本是0就補(bǔ)0;
無符號右移:高位只補(bǔ)0。
2.無符號右移運(yùn)算練習(xí)
例:將一個十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制數(shù),使用位運(yùn)算符計算。
方法如下:
int num = 60;//計算60的十六進(jìn)制
int a = num&15;
/*
因為十六進(jìn)制的一位對應(yīng)二進(jìn)制的四位
所以先求十六進(jìn)制的第一個4位對應(yīng)值
十六進(jìn)制中最大的基數(shù)為15
因此,&15之后求出結(jié)果
*/
int b = num>>>4;//無符號右移4位,求出十六進(jìn)制的第二個4位對應(yīng)值
System.out.print(b);
if(a>9){
System.out.println((char)(a-10+'a'));
}
/*
十六進(jìn)制中9以后的數(shù)以字母表示
字母‘a(chǎn)’的Unicode編碼為97
得到十六進(jìn)制的第一個4位對應(yīng)值減去10的差,加上'a'代表的97,得出對應(yīng)字母的編碼值
再轉(zhuǎn)換為Char類型的字母
*/
關(guān)于位運(yùn)算的實際應(yīng)用,可以參考位運(yùn)算威力。
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