程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算说穿了,就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。
在 Github 项目mongo-java-driver有一个类ObjectId.java,它的作用是生成唯一 id 的,它的核心实现是下面这样一段代码 [1]:
在 Github 项目mongo-java-driver有一个类ObjectId.java,它的作用是生成唯一 id 的,它的核心实现是下面这样一段代码 1:
上图是Snowflake的Github仓库,master分支中的REAEMDE文件中提示:初始版本于2010年发布,基于Apache Thrift,早于Finagle(这里的Finagle是Twitter上用于RPC服务的构建模块)发布,而Twitter内部使用的Snowflake是一个完全重写的程序,在很大程度上依靠Twitter上的现有基础架构来运行。
在学习Java基础语法的时候,初学者的我们可能都会有这么一个疑问为什么byte类型的取值范围为什么是[-128,127]而不是[-127,127]。01111111表示最大的数值:127,因为第一位是符号位,所以11111111应该是最小的数值:-127,不是这样才对?
随着JDK的发展以及JIT的不断优化,语法糖越来越丰富了,程序用了太多了看似高级的用法,易读性提高很多,那么效率呢?很多时候计算可以转换位运算,提高性能和节约空间,很多组件都用到了,比如HashMap、BitSet、ProtocolBuf等等,本文验证一些位运算的用法。
程序=数据+算法,也就是说程序就是你编写算法操作数据。Java是一种强类型语言,也就是说每一个变量都必须是某种类型的变量。在Java中数据类型分为基本数据类型和自定义的数据类型(也就是大家常说的类),
在方法中是int值,int占4字节32位,所以是:“%32s” 若是byte将32改成8即可;当然对于byte你还需要加上“&0xFF”来做高位清零操作。
最近学习java基础语法的时候,对其基本数据结构中的二进制位数与十进制大小间的转换产生了疑惑,想起学习IP地址的时候也貌似产生了相同的困惑,
众所周知,计算机中是以二进制来存储数据的,计算机顾名思义设计之初也是为了计算,那么计算机是如何进行运算的呢?
1、为什么Java中int型数据取值范围是[-2^31,2^31-1],多么神奇的问题,网上找了很多,找不到点子上,自己瞎总结一下子。
在java中byte类型占8位 表示的范围是0000 0000 ~ 1111 1111 总共256个数, java中byte类型有正负,最高位表示正负,0为正,1为负。 我们先看正数: 0000 0000 ~ 0111 1111(原码)( 0 ~ 127,共128个数)我们知道在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。正数的原码,反码,补码均相同,所以在计算机补码中,表示的范围还是0~127 再看负数: 1000 0000 ~ 1111 1111(原码)(-0 ~ -127 也是128个数)我们先不看-0,我们先看1000 0001 ~ 1111 1111 1000 0001 ~ 1111 1111(原码)(-1 ~ -127) 1111 1110 ~ 1000 0000(反码)(反码是在原码的值上符号位不变,其余位取反) 1111 1111 ~ 1000 0001(补码)(补码是在反码的值上最后一位加1)所以在计算机中1111 1111 ~ 1000 0001(补码)表示的范围是也是 -1 ~ -127 再回头来看-0 ( 1000 0000 )(原码) -> (1111 1111)(反码) -> ( [1]0000 0000 )(补码) 我们看出-0的补码最后也是0000 0000 , +0和-0的补码相同,由于零只有一种表达方式就行了,-0没什么意义,所以在相同位下补码可以比别的方式多表示一个数。 以至于我们用-0来表示-128,所以-128的补码为1000 0000,没有对应的原码和反码。(这里说没有对应的原码和反码是相对于8个bit的情况下,可以求出原码和反码但超出8个bit所能表达范围)
上次介绍了JAVA中有趣的位运算,知道了位运算是直接对一个整形的二进制位进行操作,效率上比起加减乘除高不少,因此常运用在对性能很敏感的场景。
🍓例如,假设用8位二进制表示整数,数字+3的原码是00000011,数字-3的原码是10000011。
原码比较好理解,也就是该数字不进行其他操作时数字最原始的二进制表示,在Java中我们有熟悉的byte,short,int,long的整数型基本数据类型以及float,double的浮点型基本数据类型。
之前介绍了几篇无符号乘法器或加法器的写法,当然,稍作修改也就可以改成符合有符号数的乘法器或加法器。
Java 位操作这是一项很基础很基础的知识内容,在所有 Android 和 Java 开发者的学习之路上,大家都接触过,但是实际运用的场景却很少见,很多人估计都忘记有这个知识点了。事实上,在 C/C++ 开发领域因为与硬件的联系更紧密,所以位操作运算应用的更普遍。Java 因为面向对象的特性很多时候不需要接触位操作,但是在某些特定场景下,巧妙运用位操作,能够起到非常高效的的表现。这篇博文不谈应用,只详细讲解与位操作有关的知识点。
转载内容,有更改,感谢原作者(http://www.cnblogs.com/softidea/p/5824240.html#3697214)
1、补码的加法运算 两个机器数相加的补码可以先通过分别对两个机器数求补码,然后再相加得到,在采用补码形式表示时,进行加法运算可以把符号位和数值位一起进行运算(若符号位有进位,导致了益出,则直接舍弃),结果为两数之和的补码形式。 示例1:求两个十进制数的和 35+18。 首先,规定字长是8位,也就是只能用8位二进制表示。 35的原码:00100011。 18的原码:00010010。 因为35和18都是正数,所以补码和原码完全一致。 35的补码:00100011。 18的补码:00010010。 因为补码是可以连同符号位一起运算,所以运算法则等同于无符号二进制运算:
最近在刷leetcode的题时,才发现有几道题的利用到Integer类型的最大值和最小值,尤其是在判断是否溢出的时候,有道题就非常经典直接判断最后一位,比如最大值231 – 1的最后一位是7,而最小值 -231 的最后一位是8,这样进行一个判断 8. 字符串转换整数 (atoi) 这道题对我在面试过程中被问到如何判断是否溢出有了很大启发 查下JDK1.6帮助文档是这样写的
正所谓怕什么来什么,这是知名的“墨菲定律”。Java基础涵盖各个方面,敢说Java基础扎实的人不是刚毕业的学生,就是工作N年的程序员。工作N年的程序员甚至也不敢人人都说Java基础扎实,甚至精通,往往只是“无他唯熟尔”——熟手而已。 IO这块我确实怕,它不难,只有两个方面:输入/输出。但你说它用得多不多,我相信没有你写的并发多,并发往往是处处可见,写着写着就熟了,而IO却往往只是某个模块会涉及,所以也就并不是每个程序员在开发维护自己的模块时都会用到有关IO的API,而碰到的时候常常陷入窘迫,不知道怎
在计算机中,一个二进制位是最小的存储单元,由于是二进制,所以能存储的数字只能是0和1。显然,如果我们直接去操作每个二进制位将是很麻烦的过程,所以在编程中我们直接使用的是其他的数据类型,如:byte、int、float。这些数据类型能够使我们的数据存储更加方便,我们只需要关心他们能够存储多大范围和什么样类型的数据就可以了。那么一个byte,也就是我们所说的一字节,他所占用的空间是8个二进制位。
之前陆陆续续写了很多架构、设计、思想、组织方向的文字,突然感觉到有些厌烦。因为笔者不断看到有些程序员“高谈阔论、指点江山”之余,各种定律、原则、思想似乎都能信手拈来侃侃而谈,辩论的场合就更喜欢扯这些大旗来佐证自己的"金身"。殊不知,这些人的底座脆弱到不堪一击,那些“拿来”的东西都是空中楼阁罢了。优秀程序员区别于其他的一项重要指标,就是基础知识的底蕴足够强大。靠看靠学靠实战靠日积月累,绝无捷径。
在上一篇文章 很清晰!带你图解 Java 程序的结构,变量和类型 里,我们知道 Java 的基本类型分整型类型,浮点型类型和布尔类型三种。那针对不同的类型,Java 提供的运算能力也是各有不同,本篇文章就分析下 Java 基本类型里的各种运算是怎么回事。
大二学生一只,我的计组老师比较划水,不讲公式推导,所以最近自己研究了下Booth算法的公式推导,希望能让同样在研究Booth算法的小伙伴少花点时间。
数学运算是计算机的基本用途之一,Java提供了非常丰富的运算符来支持。我们根据运算的特点和性质,把运算符划分为几组:基本算数运算符、自增自减运算符、关系运算符、位运算符、逻辑运算符、赋值运算符、其他运算符。下面分别介绍。
可以移位运算的类型有:iuint,int,lang等类型.我们本次使用int类型 一个int类型占4个字节,共32位,带符号位,所以最高位位符号位(使用0,1表示符号位)
程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算说穿了,就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。比如,and运算本来是一个逻辑运算符,但整数与整数之间也可以进行and运算。举个例子,6的二进制是110,11的二进制是1011,那么6 and 11的结果就是2,它是二进制对应位进行逻辑运算的结果(0表示False,1表示True,空位都当0处理):
举个例子,6的二进制是110,11的二进制是1011,那么6 and 11的结果就是2,它是二进制对应位进行逻辑运算的结果(0表示False,1表示True,空位都当0处理)。
前缀和:s[i]=a[1]+a[2]+…+a[i] s[0]=0(方便处理边界问题)
本文从原码讲起。通过简述原码,反码和补码存在的作用,加深对补码的认识。力争让你对补码的概念不再局限于:负数的补码等于反码加一。
计算机通过二进制表示整形数,比如int型32位有符号整形数: 1表示为:0000…00001(共32位) -1表示为:1111…1111(共32位) 补码计算法定义:非负数的补码是其原码本身; 负数的补码是其绝对值的原码最高位符号位不变,其它位取反,再加1。 表示原因:计算机逻辑运算没有减法,-1+1最高为溢出,剩余0000000000(32位)即为0; 则有a-b=a+b的(补码); 计算方式: -1表示原码为100…0001(32位),最高位位符号位。 -1的反码表示为:1111…110(32位),除符号位按位取反。 -1的补码表示为:1111…1111(32位),反码+1。 正数的补码为自己本身。 例子: 100的补码00000000000000000001100100 -30的补码 11111111111111111111111100010 100+(-30)=00000000000000000001000110 转换成10进制为70;
为何与0xff进行与运算 在剖析该问题前请看如下代码 public static String bytes2HexString(byte[] b) { String ret = ""; for (int i = 0; i < b.length; i++) { String hex = Integer.toHexString(b[ i ] & 0xFF); if (hex.length() == 1) { hex = '0' + hex; } ret
算法的重要性,我就不多说了吧,想去大厂,就必须要经过基础知识和业务逻辑面试+算法面试。所以,为了提高大家的算法能力,这个公众号后续每天带大家做一道算法题,题目就从LeetCode上面选 !
Java中运算都是以补码进行计算的,6的原码为 00000000 00000000 00000000 00000110,正数的补码 = 反码 = 原码
结合上一篇文章《学习Protobuf,Varint是啥你真的知道么?》,我们了解到通过Varint 编码整数,如遇到负数或大整数,就不具备压缩优势了?由于引入了MSB,不但没有好的压缩效果,还加大了存储,这明显不是我们想要的。以下,我们聊聊怎么解决这类问题。
关于二进制 关于二进制的概念,网上已经很多,这里不多赘述,只说关键的属性说明和示例。 维基百科 记住,原码是给人看的,补码才是计算机真正使用的。 我们一般所说的二进制是有32位,首位是符号位。0是正数,1是负数。下面我们来根据例子说明二进制与十进制的转换,以及原码补码反码的概念。 二进制转10 进制(32位太长,我们省略我8位方便演示) 规则:从后往前依次下标为0,1,2..n,如果位是1 则记2的下标次方,有多少个是1的都相加。最后根据符号位标示正负即可。 示例1:0000 00
此处介绍的是Java自带的AES加密算法,并且支持中文,具体参数如下: 算法模式:ECB 密钥 长度:128bits 16位长 偏移量: 默认 补码方式:PKCS5Padding 解密串编码方式:base64 秘钥为16为长度的字符串。 1. 加密函数 /** * 使用参数中的密钥加密 * @param 明文 * @param 密钥 * @return 密文 */ public static String Encrypt(St
首先要了解的概念是 Java 中用补码表示二进制数,补码的最高位代表符号位,最高位是 1 则表示为正数,最高位是 0 则表示为负数。 正数的补码是本身,负数的补码其绝对值的二进制位按位取反后 +1。 例如: +60:二进制表示形式为 0011 1100,补码为本身,也就还是 0011 1100 -60:已知 +60 的二进制表现形式为 0011 1100,按位取反后是 1100 0011,在加 1,就是1100 0100。即表示 -60 的二进制表现形式 1100 0100。 回到正题,那么 byte 表示
参考链接:https://leetcode-cn.com/problems/er-jin-zhi-zhong-1de-ge-shu-lcof/solution/mian-shi-ti-15-er-jin-zhi-zhong-1de-ge-shu-wei-yun
可以将boolean的true和false看作是1和0,这样&和|的意义就是按位与和按位或。
“~”运算符在c、c++、java、c#中都有,要弄懂这个运算符的计算方法,首先必须明白二进制数在内存中的存放形式,二进制数在内存中是以补码的形式存放的。
拿到int的最大值,是1111111111111111111111111111111,31个1,首位是0(代表正数,省略了)
1.如何将数字输出为每三位逗号分隔的格式,例如“1,234,467”? 1 package com.Gxjun.problem; 2 3 import java.text.DecimalFormat; 4 import java.util.Scanner; 5 6 7 /* 8 * 如何将数字输出为每三位逗号分隔的格式, 9 * 例如“1,234,467”? 10 * */ 11 12 public class FloatDirve { 13 14 p
数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它描述了数据之间的组织方式和关系,以及对这些数据的访问和操作。常见的数据结构有:数组、链表、栈、队列、哈希表、树、堆和图。
前面几篇文章用Java带大家一起了解了几个游戏小项目,感兴趣的小伙伴可以点击文章观摩下,手把手教你用Java打造一款简单故事书(上篇)、手把手教你用Java打造一款简单故事书(下篇)、手把手教你用Java打造一款简单考试系统(上篇)、手把手教你用Java打造一款简单考试系统(下篇)接下来的几篇文章是关于Java基础的,希望对大家的学习有帮助,欢迎大家在讨论区留言。
上一篇:消息队列 ActiveMQ 、RocketMQ 、RabbitMQ 和 Kafka 如何选择?
Java的关键字对java的编译器有特殊的意义,他们用来表示一种数据类型,或者表示程序的结构等。
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