`

Java中的位运算 (转)

阅读更多

 

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longintshortchar

  byte,位运算符具体如下表:

 

运算符

说明

<< 

左移位,在低位处补0

>> 

右移位,若为正数则高位补0,若为负数则高位补1

>>> 

无符号右移位,无论正负都在高位补0

&

与(AND),对两个整型操作数中对应位执行布尔代数,两个位都为1时输出1,否则0

|

或(OR),对两个整型操作数中对应位执行布尔代数,两个位都为0时输出0,否则1

~

非(NOT),一元运算符。

^

异或(XOR),对两个整型操作数中对应位执行布尔代数,两个位相等0,不等1

<<=

左移位赋值。

>>=

右移位赋值。

>>>=

无符号右移位赋值。

&=

按位与赋值。

|=

按位或赋值。

^=

按位异或赋值。

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



首先复习一下Java中的基本数据类型的相关知识。

数据类型

大小

最小值

最大值

boolean

 

 

 

byte

8-bit

-128

+127

char

16-bit

Unicode 0

Unicode 216-1

short

16-bit

-215

+215-1

int

32-bit

-231

+231-1

float

32-bit

IEEE754

IEEE754

long

64-bit

-263

263-1

double

64-bit

IEEE754

IEEE754

void

 

 

 

这里包括了floatdouble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,

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bytechar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?)。


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<<s="+j<<s);    //编译错误语句

        System.out.println("j<<d="+j<<d);    //编译错误语句

        System.out.println("i<<j="+i<<j);    //编译可以通过

        System.out.println("i<<l="+i<<l);    //编译可以通过

    }

}



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

分享到:
评论

相关推荐

    Java中的位运算

    #### 六、位运算中的操作数注意事项 在进行位运算时,需要注意以下几个方面: 1. **整型和长整型的位数**: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。 - 示例:`5 的结果为 `40`,与 `...

    位运算课件(java学习位运算课件)

    位运算在Java编程中是底层操作,用于直接处理二进制数据,对于理解计算机内部机制和优化代码性能至关重要。本文将深入探讨位运算的相关知识,包括计算机中数据的表示方法、二进制计数系统、以及原码、反码和补码的...

    Java 中的位运算

    ### Java中的位运算知识点 #### 一、位运算概述 位运算是计算机科学中的一个基本概念,它直接针对二进制位进行操作。在Java语言中,提供了多种位运算符来处理二进制数据,这对于优化算法性能、提高程序效率等方面...

    JAVA位运算.pdf

    本文将深入探讨Java中的位运算,包括位运算符、它们的工作原理以及在实际编程中的应用。 #### 位运算符及其功能 Java提供了多种位运算符,用于对整数类型的位进行操作。这些类型包括`long`、`int`、`short`、`char...

    java位运算大全.doc

    Java中的位运算是一种高效的操作,它是直接针对二进制位进行操作,因此在处理特定问题,如加密算法和图形算法时,位运算可以提供较高的性能。在Java中,位运算符包括右移(&gt;&gt;&gt;),左移(),无符号右移(&gt;&gt;),按位与(&),按位...

    java位运算操作

    Java位运算操作 左位移 右位移 与或非的操作

    十六进制字符串按位异或运算工具和java位异或运算

    本节将详细介绍十六进制字符串的按位异或运算以及如何在Java中实现这一运算。 十六进制字符串是由0到9和A到F(或a到f)组成的字符序列,每个字符代表4位二进制数。例如,十六进制数"AB"在二进制下表示为10101011。...

    Java位运算的应用

    Java中的位运算是一种高效的操作方式,它可以直接对二进制数据进行操作,广泛应用于各种算法和数据处理中。本文将详细介绍这些位运算的应用,并通过具体的例子来解释它们的工作原理。 1. **奇偶数判断**:`a&1`可以...

    20191220-Java位运算_java_位运算_

    Java位运算在编程中是一种非常基础且强大的操作,它直接作用于二进制位,能够进行高效的数值处理和数据操作。本文将深入讲解Java中的位运算,并通过雪花算法的应用实例来进一步阐述其重要性和用法。 1. **位运算...

    java位运算,符号运算 详细解释

    Java位运算是一种底层操作,它直接作用于二进制位,是计算机科学中的基础操作。在Java编程中,位运算可以用于高效地处理数据,尤其是在处理数组、位集或者进行低级优化时非常有用。本篇文章将深入探讨Java中的位运算...

    java位运算例子,绝对有用

    java位运算例子,一看就懂,包含符号介绍,每个符号都有相应的例子。

    java位运算

    Java位运算是一种在计算机科学中广泛使用的操作,它涉及到对二进制位的直接操作,包括按位与、按位或、按位异或、按位非、左移、右移以及无符号右移等。这些操作对于理解底层计算原理、优化代码性能以及在特定场景下...

    java 精确的浮点数运算java 精确的浮点数运算java 精确的浮点数运算

    java 精确的浮点数运算java 精确的浮点数运算java 精确的浮点数运算 java 精确的浮点数运算java 精确的浮点数运算java 精确的浮点数运算 java 精确的浮点数运算java 精确的浮点数运算java 精确的浮点数运算 java ...

    java二进制运算器(加、见、乘、除)

    在Java中,可以将每个二进制位视为一个独立的乘法运算,然后将结果组合起来。 5. **二进制除法**: 二进制除法稍微复杂一些,通常涉及多次右移(&gt;&gt;&gt;运算符)和与运算(&)来模拟长除法的过程。每次右移相当于除以2,...

    Java位操作工具类

    经常项目中用到的Java的位运算相关的方法,稍微整理了下 详细介绍可参考博客 http://longshaojian.iteye.com/admin/blogs/1946865 请多指教!

    Java生成算数运算中文图片验证码

    Java生成算数运算中文图片验证码的实现,结合了编程语言、图像处理和安全验证的多种技术,为用户提供了一种既安全又友好的验证方式。下面我们将深入探讨这个主题。 首先,验证码的核心是生成随机的算数运算表达式。...

    java 位运算知识

    - **处理掩码和标志**:在位运算中,掩码常用于检查或设置特定状态位,比如在操作系统内核或并发编程中。 - **数据编码和解码**:例如,将颜色信息编码到像素值中,或从像素值中提取颜色信息。 - **加密算法**:位...

    java位运算大全.pdf

    Java位运算大全涵盖了Java中位运算的基本概念、运算符以及其应用。位运算是一种直接对整数型数据的二进制位进行操作的运算,它可以用于高效地处理数据,尤其在系统底层开发和算法设计中至关重要。 首先,位运算的...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics