1. 程式人生 > >java-- 位運算

java-- 位運算

屏蔽 div 因此 的區別 進制數 也會 必須 等等 取反

一,Java 位運算

1.表示方法:  

在Java語言中,二進制數使用補碼表示,最高位為符號位,正數的符號位為0,負數為1。補碼的表示需要滿足如下要求。  

(1)正數的最高位為0,其余各位代表數值本身(二進制數)。  

(2)對於負數,通過對該數絕對值的補碼按位取反,再對整個數加1。

2.位運算符  

位運算表達式由操作數和位運算符組成,實現對整數類型的二進制數進行位運算。位運算符可以分為邏輯運算符(包括~、&、|和^)及移位運算符(包括>>、<<和>>>)。

1)左移位運算符(<<)能將運算符左邊的運算對象向左移動運算符右側指定的位數(在低位補0)。

2)“有符號”右移位運算符(>>)則將運算符左邊的運算對象向右移動運算符右側指定的位數。 “有符號”右移位運算符使用了“符號擴展”:若值為正,則在高位插入0;若值為負,則在高位插入1。

3)Java也添加了一種“無符號”右移位運算符(>>>),它使用了“零擴展”:無論正負,都在高位插入0。這一運算符是C或C++沒有的。

4)若對char,byte或者short進行移位處理,那麽在移位進行之前,它們會自動轉換成一個int。 只有右側的5個低位才會用到。這樣可防止我們在一個int數裏移動不切實際的位數。 若對一個long值進行處理,最後得到的結果也是long。此時只會用到右側的6個低位,防止移動超過long值裏現成的位數。 但在進行“無符號”右移位時,也可能遇到一個問題。若對byte或short值進行右移位運算,得到的可能不是正確的結果(Java 1.0和Java 1.1特別突出)。 它們會自動轉換成int類型,並進行右移位。但“零擴展”不會發生,所以在那些情況下會得到-1的結果。

在進行位運算時,需要註意以下幾點。   

(1)>>>和>>的區別是:在執行運算時,>>>運算符的操作數高位補0,而>>運算符的操作數高位移入原來高位的值。   

(2)右移一位相當於除以2,左移一位(在不溢出的情況下)相當於乘以2;移位運算速度高於乘除運算。   

(3)若進行位邏輯運算的兩個操作數的數據長度不相同,則返回值應該是數據長度較長的數據類型。   

(4)按位異或可以不使用臨時變量完成兩個值的交換,也可以使某個整型數的特定位的值翻轉。   

(5)按位與運算可以用來屏蔽特定的位,也可以用來取某個數型數中某些特定的位。   

(6)按位或運算可以用來對某個整型數的特定位的值置l。

3.位運算符的優先級  

~的優先級最高,其次是<<、>>和>>>,再次是&,然後是^,優先級最低的是|。

二, 按位異或運算符^

參與運算的兩個值,如果兩個相應位相同,則結果為0,否則為1。即:0^0=0, 1^0=1, 0^1=1, 1^1=0

例如:10100001^00010001=10110000

   0^0=0,0^1=1 0異或任何數=任何數

   1^0=1,1^1=0 1異或任何數-任何數取反

   任何數異或自己=把自己置0

(1)按位異或可以用來使某些特定的位翻轉,如對數10100001的第2位和第3位翻轉,可以將數與00000110進行按位異或運算。                     10100001^00000110=10100111 //1010 0001 ^ 0x06 = 1010 0001 ^ 6

(2)通過按位異或運算,可以實現兩個值的交換,而不必使用臨時變量。

例如交換兩個整數a,b的值,可通過下列語句實現:

a=10100001,b=00000110

a=a^b;   //a=10100111

b=b^a;   //b=10100001

a=a^b;   //a=00000110

(3)異或運算符的特點是:數a兩次異或同一個數b(a=a^b^b)仍然為原值a.

三,Java 中除了二進制的表示方法:

由於數據在計算機中的表示,最終以二進制的形式存在,所以有時候使用二進制,可以更直觀地解決問題。

但,二進制數太長了。比如int 類型占用4個字節,32位。比如100,用int類型的二進制數表達將是:

0000 0000 0000 0000 0110 0100

面對這麽長的數進行思考或操作,沒有人會喜歡。因此,C,C++,以及java中 沒有提供在代碼直接寫二進制數的方法。

八進制數的表達方法

如何表達一個八進制數呢?如果這個數是 876,我們可以斷定它不是八進制數,因為八進制數中不可能出7以上的阿拉伯數字。但如果這個數是123、是567,或12345670,那麽它是八進制數還是10進制數,都有可能。

所以規定,一個數如果要指明它采用八進制,必須在它前面加上一個0,如:123是十進制,但0123則表示采用八進制。這就是八進制數的表達方法。 現在,對於同樣一個數,比如是100,我們在代碼中可以用平常的10進制表達,例如在變量初始化時:

int a = 100;

我們也可以這樣寫:

int a = 0144; //0144是八進制的100;一個10進制數如何轉成8進制。

千萬記住,用八進制表達時,你不能少了最前的那個0。否則計算機會通通當成10進制。不過,有一個地方使用八進制數時,卻不能使用加0,那就是我們前面學的用於表達字符的“轉義符”表達法。

十六進制數的表達方法

如果不使用特殊的書寫形式,16進制數也會和10進制相混。隨便一個數:9876,就看不出它是16進制或10進制。

16進制數必須以 0x開頭。比如 0x1表示一個16進制數。而1則表示一個十進制。另外如:0xff,0xFF,0X102A,等等。其中的x也也不區分大小寫。(註意:0x中的0是數字0,而不是字母O)

以下是一些用法示例:

int a = 0x100F;

int b = 0x70 + a;

最後一點很重要,10進制數有正負之分,比如12表示正12,而-12表示負 12,;但8進制和16進制只能用來表達無符號的正整數,如果你在代碼中裏:-078,或者寫:-0xF2,編譯器並不把它當成一個負數。

java-- 位運算