• Java 的几种运算符


    一、原码、反码、补码

    1  用二进制表示                00000001
    -1 如果只变符号位(原码)        10000001
    那么 1 + -1 =                 10000010 = -2
    -1 的反码                     11111110       除去符号位,整体翻转
    -1 的补码(反码加 1)           11111111 补码  也等于  0 - 1 的原(补)码
    1  的补码 + -1 的补码          10000000 = 0, 溢出 1 位
    

    int 为 4 个字节,32 位,1 位作为符号位,表示大小的有 31 位

    为了方便运算,Java 整数二进制默认使用补码表示正数和 0 的补码不变,负数的补码为反码加 1

    0:        00000000000000000000000000000000  32个0
    2^32-1:   01111111111111111111111111111111  0 + 31个1
    -2^31:    10000000000000000000000000000000  1 + 31个0
    -2^31+1:  10000000000000000000000000000001  1 + 30个0 + 1
    -1:       11111111111111111111111111111111  32个1
    
    String s = Integer.toBinaryString(0x80000000); // 0x80000000: -2^31
    
    • 1111 = 15 = 1*2^3 + 1*2^2 + 1*2^1 + 1*2^0,0001 为 1,等于 2^0

    二、移位运算符

    << : 左移运算符

    num << 1,num 转换为二进制,长度固定,丢弃最左边指定位数,1 位,整体向左移动 1 位,后面补 0。

    以 int 类型为例,4 个字节,32 位,表示 -2^31 ~ 2^31 - 1,10000000000000000000000000000000 ~ 01111111111111111111111111111111,最左位是符号位,当小于 2^31 - 1 时,最左边都是 0,所以 0 代表为正数,1 代表为负数。

    当 num 为正数,且没有达到最大值时,即左边的 0 够多时,num << 1 相当于二进制每一位转十进制时在原来基础上再乘以 2,相当于 num 乘以 2。达到最大值后,正数可能变负数。

    >> : 右移运算符

    num >> 1,num 转换为二进制,丢弃最右边指定位数,1 位,整体向右移动 1 位,后面补符号位,如果 num 为正数,补 0,如果为负数,补 1。

    当 num 为正数时,num >> 1 相当于 num 除以 2 取整(/)。

    int 类型 4 字节,正数右移 31 位变为 0,右移 32 位相当于不移位,当大于 32 位时,先求余,再移位。long 类型 64 位取余。

    >>> : 无符号右移运算符

    丢弃最右边指定位数,整体右移指定位,忽略符号位,后面空位都以 0 补齐。

    因为左边没有符号,所以没有无符号左移。或者说,左移运算符就是无符号左移。

        public static void main(String[] args) {
            int intValue = 733183670;
            int intValue2 = -733183670;
            System.out.println(intValue + " 左移 1 位:" + (intValue << 1)); // 1466367340
            System.out.println(intValue2 + " 左移 1 位:" + (intValue2 << 1)); // -1466367340
            System.out.println(intValue + " 右移 8 位:" + (intValue >> 8)); // 2863998 (733183670/256)
            System.out.println(intValue2 + " 右移 8 位:" + (intValue2 >> 8)); // -2863999
            // 无符号右移,将数据变小,且最终为正数
            System.out.println(intValue + " 无符号右移 8 位:" + (intValue >>> 8)); // 2863998
            System.out.println(intValue2 + " 无符号右移 8 位:" + (intValue2 >>> 8)); // 13913217
        }
    

    733183670 << 1,左移 1 位:

    图片来自知乎

    -733183670 >> 8,右移 8 位:

    图片来自知乎

    -733183670 >>> 8,无符号右移 8 位:

    图片来自知乎

    三、位运算符

    • 先转换为二进制后再运算
    • & 按位与:1&1==1 / 1&0==0 / 0&0==0,都为 1,则为 1,否则为 0
    • | 按位或:1|1==1 / 1|0==1 / 0|0==0,有一个为 1,则为 1,否则 为 0
    • ~ 按位非:~1==0 / ~0==1, 单位为 bit,整数类型的话:~1==-2 -->~0b00000000000000000000000000000001==0b11111111111111111111111111111110
    • ^: 异或运算符 1^1==0 / 1^0==1 / 0^0==0,相同为 0,不同为 、1

    四、逻辑运算符

    • && 逻辑与:当左边表达式为 false 时,不再计算,直接为 false。规则跟 & 一致
    • || 逻辑或:当左边表达式为 true 时,不再计算,直接为 true。规则跟 | 一致

    五、延伸阅读

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/deppwang/p/13238244.html
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