Java位运算符浅析

在学习源码中，发现有大量使用位运算符，这样作的目的是为了节约内存开销和加快计算效率。

位运算符，这个”位”表明这什么？

位：二进制位简称“位”，是二进制记数系统中表示小于2的整数的符号，通常用1或 0表示，是具备相等几率的两种状态中的一种。二进制位的位数可表示一个机器字的字长，一个二进制位包含的信息量称为一比特。摘自百度百科

int类型占4个字节(byte);

一个字节=8bit(位);

一个int类型的数值占32bit(位)

int i = 123;  10进制123转为二进制后等于:1111011  完整补位后:00000000 00000000 00000000 01111011

二进制的最高位为符号位，1表明负数，0表明正数，其他位表示数的绝对值

123转为二进制补齐后为:00000000 00000000 00000000 01111011，这是123的原码。  负数的原码按照绝对值转为二进制后，最高位补1。  -123的原码:10000000 00000000 00000000 01111011

反码:正数的反码和原码相同，负数的反码为原码除最高位外取反(0变1，1变0)。

补码:正数的反码和原码相同，负数的补码为原码除最高位外取反+1。

123的原码:00000000 00000000 00000000 01111011  123的反码:00000000 00000000 00000000 01111011  123的补码:00000000 00000000 00000000 01111011

-123的原码:10000000 00000000 00000000 01111011  -123的反码:11111111 11111111 11111111 10000100  -123的补码:11111111 11111111 11111111 10000101

已知补码求解码  最高位若是是1的话（负数），那么除了最高位以外的取反，而后加1得原码。

最高位若是是0的话，不变，正数的补码就是他的原码。摘自

在计算机系统中，数值一概用补码来表示和存储。缘由在于，使用补码，能够将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也能够统一处理。此外，补码与原码相互转换，其运算过程是相同的，不须要额外的硬件电路。 摘自百度百科

打个比方:2-1是怎么计算的?

2-1=2+(-1);  2的补码: 00000010  -1的补码:11111111  结果0 00000001，最高位溢出丢弃2-1 = 1。  有关原码反码补码学习讨论能够参考:  原码、反码、补码的产生、应用以及优缺点有哪些？  原码, 反码, 补码 详解

& 按位与

举个例子: 

log:i2=0;

&比较的是boolean表达式时，右边表达式的执行不受左边结果影响，因此当i<8不成立后，仍是会执行i2++。结果i2=0，i<8不成立if语句里面代码未能执行。

&比较的是数值时，相对应位都是1，则结果为1不然为0。 

21&-1 = 21;  正数补码和原码相同因此没必要再转换。负数需除最高位取反后+1得原码。

| 按位或

按上面的例子，比较boolean表达式时左右两边都会执行，有一个为真则真。 

| 比较数值时，相对应位都是0则结果为0，不然为1。 

-21|-1 = -1;

^ 按位异或

相对应位值相同则结果为0，不然为1 

-21^-1 = 20;

~ 按位取反

~位运算符将每一位取反 

~21 = -22; 

~-22 = 21;

移位运算

“有符号”左移<< 符号扩展机制值为正，则在高位补0，若是值为负，则在高位补1 

22<<3 = 176;

“有符号”右移>> 

-22>>4 = -2;

“无符号”右移>>>采用0扩展机制不管值的正负，都在高位补0 

-22>>>4 = 268435454;

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