Java位運(yùn)算符有什么用

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常用的運(yùn)算符

在Java語言中，官方給我們提供了極為豐富的運(yùn)算操作，但是常用的，好像也就是算術(shù)運(yùn)算符，例如加、減、乘、除、取余等。還有就是關(guān)系運(yùn)算符大于、小于、等于、不等于等。再或者就是邏輯運(yùn)算符&&、||、！等，至于位運(yùn)算符，屬實(shí)用的不多。用的不多今天為什么拿出來講呢，首先這可以幫助你很好的去理解計(jì)算機(jī)的底層原理，其次可以讓你在面試中略勝一籌，還有就是有些人分不清邏輯運(yùn)算符和位運(yùn)算符的區(qū)別，例如&&和&，||和|，區(qū)別分別是什么，反正剛開始我是有點(diǎn)迷惑，所以這篇文章呢，也算是為自己解惑了。

位運(yùn)算符

位運(yùn)算符，從字面意思上看，就可以知道，是位運(yùn)算，其實(shí)并不難，只是我們不經(jīng)常用，再加上跟邏輯運(yùn)算符的混淆，所以就容易讓人迷迷糊糊。這里主要講解&、|、^、~、>>、<<、>>>。其中 ~ 和 >>> 較為復(fù)雜。

&、|、^ 運(yùn)算符

&是按位與，|是按位或、^是按位異或，這三種位運(yùn)算相對簡單，下面給出程序截圖，大家應(yīng)該可以一目了然。
 

~ 運(yùn)算符

首先我們要清楚，數(shù)字在計(jì)算機(jī)中是以二進(jìn)制存儲的，準(zhǔn)確的說是以二進(jìn)制的補(bǔ)碼形式存儲的，我們看到的數(shù)一般是以二進(jìn)制的原碼形式轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制展示的，正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼是其本身，而負(fù)數(shù)的反碼是符號位不變，其余取反。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是其反碼+1。這里通過簡單的例子，來解釋原碼、反碼、補(bǔ)碼。
我們以數(shù)字5為例，這里通過一個字節(jié)來進(jìn)行講解。5的原碼是00000101，反碼也是00000101，補(bǔ)碼還是00000101，其中在計(jì)算機(jī)存儲的是補(bǔ)碼。如果對5進(jìn)行取反是什么呢，5的原碼取反之后是11111010，提醒：（最高位1表示該數(shù)是負(fù)數(shù)，0表示該數(shù)是正數(shù)）。但是計(jì)算機(jī)中存儲的是補(bǔ)碼，按上面所說的，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是反碼加1。反碼是10000101（負(fù)數(shù)的反碼是不改變符號位哦），這里的第一個1就是是表示符號，再加1，就是補(bǔ)碼10000110，也就是我們看到的-6。說明：取反是把所有的1變成0，所有的0變成1，反碼是除了符號位不變，其余的1變0，0變1。

<< 和 >> 運(yùn)算符

簡單的理解，<<1 是乘2，>>1是除以2，其中正數(shù)右移是前補(bǔ)0，負(fù)數(shù)右移是前補(bǔ)1。這里的運(yùn)算要比* /的速度快，看JDK原碼的時候，大家應(yīng)該都見過這些符號。
 

>>> 運(yùn)算符

這個是無符號右移，什么叫無符號呢，首先說一下什么是有符號右移，有符號右移，也就是，當(dāng)該數(shù)字是正數(shù)，右移前補(bǔ)0，當(dāng)該數(shù)字是負(fù)數(shù)，右移前補(bǔ)1。而無符號右移不管是正數(shù)還是負(fù)數(shù)，都是前補(bǔ)0。這里以-5為例子進(jìn)行講解，通過無符號右移，負(fù)數(shù)變正數(shù)。

有<<<運(yùn)算符嗎

先說結(jié)論，是沒有<<<運(yùn)算符的，因?yàn)槲覀冎涝谟乙频臅r候，存在著高位是補(bǔ)0還是補(bǔ)1的選擇，如果是普通的右移，根據(jù)原數(shù)字的正負(fù)來決定是補(bǔ)0還是補(bǔ)1，而無符號右移，則高位通通補(bǔ)1。因?yàn)楦呶皇菦Q定一個數(shù)的正負(fù)的，而在左移的時候，是在最低位補(bǔ)0，高位的數(shù)字是由高位右邊的第一個數(shù)字決定的，所以不存在補(bǔ)0還是補(bǔ)1的情況，所以沒有無符號左移。

為什么8位是-128 ~ 127

既然聊到這了，順便解釋一下，為什么占8位的數(shù)字范圍是-128 ~ 127，首先，我們要注意0這個數(shù)是屬于 -128 ~ 127的，也就是說，這一共有256個數(shù)字，而127的二進(jìn)制表示就是0111 1111，0的二進(jìn)制是0000 0000，1000 0000，這個按說是-0，但是0和-0是不是就重復(fù)了，所以規(guī)定-0就表示-128，也就是1000 0000表示-128，1111 1111這個二進(jìn)制表示的是-127哦。

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