Java中的位运算符 &、|、^、~、<< 和 >>

一、& 按位与运算符

5 & 3 = 1

5转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

规则：对应的两个二进制位都为1时，结果位就为1，其他情况都为0。

1 & 1 = 1

1 & 0 = 0

0 & 1 = 0

0 & 0 = 0

二、| 按位或运算符

5 | 3 = 7

5转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

规则：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。

1 | 1 = 1

1 | 0 = 1

0 | 1 = 1

0 | 0 = 0

三、^ 按位异或运算符

5 ^ 3 = 6

5转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

异或的运算法则：

0 ⊕ 0 = 0，1 ⊕ 0 = 1，0 ⊕ 1 = 1，1 ⊕ 1 = 0（相同为0，不同为1）

这些法则与加法是相同的，只是不带进位，所以异或常被认作不进位加法。

四、~ 按位取反运算符

取反，是 Java 使用补码来表示二进制数，在补码表示中，最高位为符号位，正数的符号位为0，负数的为1。

① 正数取反

~5 = -6

5 转换为二进制数为：　　　　　　　　     0000 0000 0000 0101

得到二进制数每一位（包括符号位）取反： 1111 1111 1111 1010（注意这和原码与反码之间的转换不一样）

得到最终结果取补码： 　　　　　　　　   1000 0000 0000 0110

得到最终结果作为原码转换为十进制数：-6

则 5 取反为 -6 。

② 负数取反

~ (-5) = 4

-5 转换为二进制数为： 　　　　　　  1000 0000 0000 0101

得到二进制数取补码： 　　　　　　   1111 1111 1111 1011（这里和走原码→反码→补码的流程一样）

得到二进制数的补码每一位取反： 　　0000 0000 0000 0100（这里和不走原码→反码的取反不一样，全部位取反。到达这一步后所得的二进制数为正数，由于正数的原码、反码、补码相同，后面的运算可以忽略，视此步得到的为最终结果的二进制数）

得到最终结果的取补码： 　　　　　　0000 0000 0000 0100

得到最终结果的原码转换为十进制数：4

则 -5 取反为 4 。

注：逻辑取反符号 "!"，!5 = 0，C中可以这么来，但Java中 "!"运算符不能用于int 。

五、<< 左移运算符 和 >> 右移运算符

① 将一个数的各二进制位全部左移若干位，移动的位数由右操作数指定，右操作数必须是非负值，其右边空出的位用 0 填补，高位左移溢出则舍弃该高位。

( 2 << 1 ) 的结果为 4

2 转换为二进制数为： 　　0000 0000 0000 0010

全部位左移 1 位后为：　    0000 0000 0000 0100

转化为十进制为 4 。

② 将一个数的各二进制位全部右移若干位，移动的位数由右操作数指定，右操作数必须是非负值，其左边边空出的位用 0 填补，低位右移移出的位则舍弃该位。 

( 2 >> 1 ) 的结果为 1

2 转换为二进制数为：         0000 0000 0000 0010

全部位右移 1 位后为：        0000 0000 0000 0001

转化为十进制为 1 。

 

注：>>> 是无符号右移，忽略符号位，空位都以0补齐