Java中的位运算(1)

//Java中的位运算
/*计算机由复杂电子元器件构成，一个电子元器件有带电和不带电的两种状态，1和0
多个这样的元器件的组合可以表示更多状态，也就是可以表示更多的数据，
一个元器件可以表示一位(bit)数据，这种表示数据的方式称为2进制
在实际的电子设备中，将8个元器件组合在一起，形成一个单元，这样的单元叫做一个字节(byte)
一个字节能表示2^8＝256个数，即0－255
2个字节能表示2^16个数，即0－2^16-1
4个字节能表示2^32个数，即0－2^32-1
一个字节(byte)由8个二进位(bit)组成，
最右边的称为最低有效位，最左边的称为最高有效位
每一个二进位的值都是0或1*/
/*在计算机中常采用16位进制的方法，因为二进制书写太长，容易出错
16进制的f代表十进制中的15，在二进制中需要4位(bit)1111来书写
16进制中的ff代表十进制的255，在二进制中需要8位(bit)11111111来书写*/
//在计算机中只有数值，可以用数值表示不同的含义，如内存的数值可代表不同的含义

//原码、反码和补码
/*原码：将最高位作为符号位(1为负，0为正），其余各位代表数值本身的绝对值（二进制表示）
以一个字节的数值为例：
＋7：00000111
－7：10000111
而问题在于：
＋0：00000000
－0：10000000
这样表示数值不唯一，因而在计算机中很少采用原码*/
/*反码：一个数如果为正，则它的反码和原码相同，如果为负，符号位为1，其余各位对原码取反
如：
＋7的原码是：00000111
＋7的反码是：00000111
－7的原码是：10000111
－7的反码是：11111000
问题还是：
＋0的反码是：00000000
－0的反码是：11111111*/
/*补码：利用溢出，我们可以将减法变成加法//主要就是怎么操作、运算，使结果满足我们的需要
对于十进制，如果要从9得到结果5，我们可以用减法：
9－4＝5
因为4＋6＝10，我们将6作为4的补数，将上式的减法改成加法：
9＋6＝15
去掉高位1（也就是减去10），得到结果5

对于16进制，如果从C得到结果5，我们可以用减法：
C－7＝5
因为7＋9＝16，我们将9作为7的补数，将上式的减法改成加法：
C＋9＝15（十进制中21）
去掉高位1（也就是减去16），得到结果5*/
/*在计算机中，如果我们采用1个字节来表示一个数，则这个字节有8位(bit)
超过8位（bit）就进1，在内存中情况为：
1 00000000
进位1被丢弃*/
/*补码：如果一个数如果为正，则它的原码、反码和补码相同
如果一个数为负，则符号位为1，其余各位对原码取反，然后整个数加1
为了简单起见，以一个字节来表示一个整数：
＋7的原码为：00000111
＋7的补码为：00000111
－7的原码为：10000111
－7的补码为：11111000//第一步取反
                 ＋1//第二步加1
            －－－－
            11111001//得到结果
0的补码表示为:
＋0的补码为：00000000
－0的补码为：10000000
第一步 取反：11111111
第二步 加1：100000000
第三步进位1被丢弃，得到结果00000000与＋0的表示相同*/
/*已知一个负数的补码，转换成十进制数，步骤为：
1.先对各位取反
2.将其转换成十进制数
3.加上符号，再减去1
例如：11111010，最高位是1，是负数，先对各位取反，变成00000101；
转换成十进制数5，加上符号，变成－5，再减去1，变成－6*/

 

//位运算符（是对位(bit)进行运算，而不是对数值进行运算）
/*Java中有4个位运算符:
  &  按位与
  |  按位或
  ^  按位异或
  ~  按位取反
1.按位与
  01101101
&
  00110111
  －－－－
  00100101
结论：按位与，只有壹(1)壹(1)与操作为1
 2.按位或
   01101101
 |
   00110111
   －－－－
   01111111
结论：按位或，只有零(0)零(0)或操作为0
 3.按位异或
   01101101
 ^
   00110111
   －－－－
   01011010
结论：按位异或，只有零(0)壹（1）或者壹（1）零（0）异或操作为1
 4.按位取反
 ~ 01101101
   －－－－
   10010010
结论：按位取反，只要将1变成0，0变成1

//Java中的移位运算符
/*java中三个移位运算符：
左移:<<
带符号右移：>>
无符号右移:>>>
 

class count
{
public static void main(String[] argus)
{
int i1=-1;
int i2=i1<<2;
System.out.println(i1);
System.out.println(i2);
int i3=0xffffffff;
int i4=i3<<2;
System.out.println(i3);
System.out.println(i4);

}
}