轉載自：https://www.cnblogs.com/findbetterme/p/10787118.html （若有冒犯，評論立刪）

一、前言

在計算機二進位制中bit（位 簡稱b或位元）是資料儲存的最小單元，每個二進位制數由0或1組成，每一個數字就是一位bit，其中每8bit = 1 byte(位元組)

java中的基本資料型別

二、符合位

二進位制數最高位為符合位，整數又分為正數和負數，正數為無符號位（最高位為0），負數為有符合位（最高位位1）

譬如：

5 ---> 二進位制數：00000000 00000000 00000000 00000101

-5 ---> 二進位制數：10000000 00000000 00000000 00000101

三、原碼、反碼、補碼

3.1 原碼

原碼就是該數字不進行其他操作，數字最原始的二進位制表示，在java中，對於整數而言，其原碼格式為最高位為符號位，該位上1表示負數，0表示正數，剩餘位數為該數字的二進位制表示

對於原碼取絕對值，只有符號位發生改變，其他位不變（若符號位為1，取絕對值後為0）

3.2 反碼

正數的反碼：正數原碼

負數的反碼：負數原碼除符號位以外的位數取反（若為0則改為1，若為1則改為0）

3.3 補碼

正數的補碼：正數原碼

負數的補碼：負數反碼後加1（-b = ~b + 1）

負數補碼轉原碼：補碼減一再取反

注意：

• 計算機運算的時候，都是以補碼的方式來運算
• 二進位制轉換十進位制，必須使用二進位制的原碼進行轉換

四、思考:java中為什麼byte的取值範圍是-128~127

java中byte佔一個位元組, 也就是8bit(位), 其中最高位是符號位, 剩下7位用來表示數值。

若符號位為0, 則表示為正數,範圍為00000000~01111111(補碼形式)，也就是十進位制的0-127. 若符號位為1, 則表示為負數, 範圍為10000000~11111111(補碼形式), -128~-1, 11111111轉換為原碼就是10000001,也就是-1。
在補碼中,為了避免存在"-0",規定10000000為-128, 所以解釋了byte的取值範圍為什麼是-128~127。

五、位運算子

5.1 & 按位與

規則：兩個數的二進位制數中，只有兩個數對應的二進位制位數同為1時，結果為1，反之為0，對應位數同為0時，結果為0，反之為1

5.2 | 按位或

規則：兩個數的二進位制數中，只有兩個數對應的二進位制位數同為0時，結果為0，對應的位數同為1時，結果為1，其餘結果都為1

5.3 ~ 按位非

規則：單目運算子，該數值的二進位制數除符號位以外都取反

正數取反為負數，比原值小1 負數取反為整數，比原值小1 可以用該特徵求絕對值

5.4 ^ 按位異或

規則：兩個數的二進位制數中，只有兩個數對應的二進位制位數相同時（同為1或0），結果為1，否則其餘結果都為0

5.5 << 左位移

規則：數值的二進位制位數向左移動，符號位不變，低位補0；如：2<<2結果為8

當移動的位數超過數字本身的位數時，那麼不就都需要補0操作，實際上不是的，java不可能做那麼浪費資源的事情。在真正執行位移前，其對要移動的位數做了一些預處理，比如32處理為0，-1處理為31

左移幾位，相當於乘與2的幾次冪

5.6 >> 右位移

規則：數值的二進位制位數向右移動，如果該數為正數，則高位補0，若為負數，則高位補1；如：-6>>2結果為-2

右移幾位，相當於除以2的幾次冪

5.7 >>> 無符號右移

規則：數值的二進位制位數向右移動，也叫邏輯右移，即若該數為正，則高位補0，若該數為負數，則右移後高位同樣補0（注意，無符號右移（>>>）中的符號位（最高位）也跟著變，無符號的意思是將符號位當作數字位看待）