一定要让你搞懂Java位运算符

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：IT

常用的运算符

在Java语言中，官方给我们提供了极为丰富的运算操作，但是常用的，好像也就是算术运算符，例如加、减、乘、除、取余等。还有就是关系运算符大于、小于、等于、不等于等。再或者就是逻辑运算符&&、||、！等，至于位运算符，属实用的不多。用的不多今天为什么拿出来讲呢，首先这可以帮助你很好的去理解计算机的底层原理，其次可以让你在面试中略胜一筹，还有就是有些人分不清逻辑运算符和位运算符的区别，例如&&和&，||和|，区别分别是什么，反正刚开始我是有点迷惑，所以这篇文章呢，也算是为自己解惑了。

位运算符

位运算符，从字面意思上看，就可以知道，是位运算，其实并不难，只是我们不经常用，再加上跟逻辑运算符的混淆，所以就容易让人迷迷糊糊。这里主要讲解&、|、^、~、>>、<<、>>>。其中 ~ 和 >>> 较为复杂。

&、|、^ 运算符

&是按位与，|是按位或、^是按位异或，这三种位运算相对简单，下面给出程序截图，大家应该可以一目了然。 

~ 运算符

首先我们要清楚，数字在计算机中是以二进制存储的，准确的说是以二进制的补码形式存储的，我们看到的数一般是以二进制的原码形式转化为十进制展示的，正数的原码、反码、补码是其本身，而负数的反码是符号位不变，其余取反。负数的补码是其反码+1。这里通过简单的例子，来解释原码、反码、补码。我们以数字5为例，这里通过一个字节来进行讲解。5的原码是00000101，反码也是00000101，补码还是00000101，其中在计算机存储的是补码。如果对5进行取反是什么呢，5的原码取反之后是11111010，提醒：（最高位1表示该数是负数，0表示该数是正数）。但是计算机中存储的是补码，按上面所说的，负数的补码是反码加1。反码是10000101（负数的反码是不改变符号位哦），这里的第一个1就是是表示符号，再加1，就是补码10000110，也就是我们看到的-6。说明：取反是把所有的1变成0，所有的0变成1，反码是除了符号位不变，其余的1变0，0变1。

<< 和 >> 运算符

简单的理解，<<1 是乘2，>>1是除以2，其中正数右移是前补0，负数右移是前补1。这里的运算要比* /的速度快，看JDK原码的时候，大家应该都见过这些符号。 

>>> 运算符

这个是无符号右移，什么叫无符号呢，首先说一下什么是有符号右移，有符号右移，也就是，当该数字是正数，右移前补0，当该数字是负数，右移前补1。而无符号右移不管是正数还是负数，都是前补0。这里以-5为例子进行讲解，通过无符号右移，负数变正数。

有<<<运算符吗

先说结论，是没有<<<运算符的，因为我们知道在右移的时候，存在着高位是补0还是补1的选择，如果是普通的右移，根据原数字的正负来决定是补0还是补1，而无符号右移，则高位通通补1。因为高位是决定一个数的正负的，而在左移的时候，是在最低位补0，高位的数字是由高位右边的第一个数字决定的，所以不存在补0还是补1的情况，所以没有无符号左移。

为什么8位是-128 ~ 127

既然聊到这了，顺便解释一下，为什么占8位的数字范围是-128 ~ 127，首先，我们要注意0这个数是属于 -128 ~ 127的，也就是说，这一共有256个数字，而127的二进制表示就是0111 1111，0的二进制是0000 0000，1000 0000，这个按说是-0，但是0和-0是不是就重复了，所以规定-0就表示-128，也就是1000 0000表示-128，1111 1111这个二进制表示的是-127哦。

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注的更多内容!

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