图解 Java 位运算

1. 原码、反码、补码的转换

(1) 正数的原码、反码、补码相同

(2) 负数的原码、反码、补码转换如下图所示

需要说明的是，在计算机中，数字是以补码的形式存在的，计算也是用补码来进行计算，计算后的结果也是补码

2. 位运算

(1) & : 按位与

5 & 9 = 1

(2) | : 按位或

5 | 9 = 13

(3) ^ : 按位异或

5 ^ 9 = 12

(4) ~ : 按位非

~5 = -6

(5) << : 左移

5 << 2 = 20

-5 << 2 = -20

(6) >> : 右移

-5 >> 2 = -2

(7) >>> : 无符号右移

-5 >>> 2 = 1073741822

3. 注意

• 对于低于 int 类型(如byte、short和char)的操作数总是先自动转换为int类型后再移位
• 对于 int 类型的整数移位 a >> b, 当 b>32 时，系统先用 b 对 32 求余(因为 int 是 32 位)，得到的结果才是真正移位的位数，例如，a >> 33 和 a >> 1 的结果相同，而 a >> 32 = a
• 对于 long 类型的整数移位 a >> b, 当 b>64 时，系统先用 b 对 64 求余(因为 long 是 64 位)，得到的结果才是真正移位的位数
• 当进行移位运算时，只要被移位的二进制码没有发生有效位的数字丢失(对于正数而言，通常指被移出去的位全部是 0)，不难发现左移 n 位就相当于乘以 2 的 n 次方，右移 n 位则是除以 2 的 n 次方
• 进行移位运算不会改变操作数本身，只是得到了一个新的运算结果