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标题: Java编程那些事儿25—位运算符 [打印本页]

作者: cat 时间: 2009-2-28 11:12
标题: Java编程那些事儿25—位运算符
4.5 二进制运算符 由于计算机内部的数据都以二进制的形式存在，所以在Java语言中提供了直接操作二进制的运算符，这就是下面要讲解的位运算符和移位运算符。使用二进制的运算符，可以直接在二进制的基础上对数字进行操作，执行的效率比一般的数学运算符高的多，该类运算符大量适用于网络编程、硬件编程等领域。二进制运算符在数学上的意义比较有限。在Java代码中，直接书写和输出的数值默认是十进制，Java代码中无法直接书写二进制数值，但是可以书写八进制和十六进制数字，八进制以数字0开头，例如016，十六进制以数字0和x开头，例如0x12，0xaf等等。在计算二进制运算时，Java语言的执行环境（JRE）首先将十进制的数字转换为二进制，然后进行运算。如果输出结果的值，则数字会被转换成十六进制进行输出。需要注意的是：1、正数的机器数是原码，负数的机器数是补码，计算时需要小心。关于二进制和补码的计算可以参看《Java编程那些事儿7——进制的概念》和《Java编程那些事儿8——计算机内部的数据表达》。 2、整数型的计算结果都是int型，而不管是对byte还是short进行二进制运算。 4.5.1 位运算符 Java语言中的位运算符主要有4种：&（位与）、|（位或）、^（异或）和"（按位取反），下面依次介绍运算规则和使用示例。 l &（AND）运算规则：参与运算的数字，低位对齐，高位不足的补零，对应的二进制位都为1，则运算结果为1，否则为0.适用场合：屏蔽数字中某一位或某些位。因为任何数和0与都是0.示例代码： int a = 4； int b = 10； int c = a & b；计算过程： 4的二进制形式为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 10的二进制形式为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 按照计算规则，结果为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 这个数字转换为十进制就是数字0 l | （OR）运算规则：参与运算的数字，低位对齐，高位不足的补零，对应的二进制位有一个为1则为1，否则为0.适用场合：将数字中某一位或某些位修改成1.因为1和任何数或都是1.示例代码： int a = 4； int b = -10； int c = a | b；计算过程： 4的二进制形式为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 10的二进制形式为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 按照计算规则，结果为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 这个二进制数转换为十进制就是数字-10. l ^（XOR）运算规则：参与运算的数字，低位对齐，高位不足的补零，对应的二进制位相同为零，不相同为1.适用场合：判断数字对应的位是否相同。示例代码： int a = 4； int b = 10； int c = a ^ b；计算过程： 4的二进制形式为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 10的二进制形式为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 按照计算规则，结果为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110 这个数字转换为十进制就是数字14 l "（NOT）运算规则：只操作一个数字，将该数字中为1的位变成0，为0的位变成1.适用场合：反转数字的内容示例代码： int a = 4； int c = "a；计算过程： 4的二进制形式为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 按照计算规则，结果为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 这个数字转换为十进制就是数字-5.其实位运算和实际的应该实现保持一致，也就是提供的电路级运算符号，每种运算符都有对应的电路实现。实际使用简单示例：把任意数字转换为正数假设n是一个任意的整数，则把n转换为正数的代码为： int m = n & 0x7fffffff；判断任意数字倒数第三位的值是否为1假设n是一个任意的整数，则判断的代码为： int m = n & 0x4； boolean b = （m ！= 0）；将任意数字倒数第四位置为假设n是一个任意的整数，则代码为： int m = n | 0x8；

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