位运算

基本概念

适用对象：整数类型变量（char，short，int，long等）
作用：改变二进制位

有什么用

1. 判断某一位是否为1

2. 只改变其中一位，其他位不变

3. 快速计算

分类

&	按位与（双目）
|	按位或（双目）
^	按位异或（双目）
~	按位非（取反）（单目）
<<	左移（双目）
>>	右移（双目）

双目：两个数折腾
单目：自己折腾

按位与&

口诀：同1为1
x&1: 不变
x&0: 结果必为0

例子

21 & 18
21: 0001 0101
18: 0001 0010
16: 0001 0000

作用

• 某些位清零，同时保持其他位不变

最低位清零, n & 0xfe
   n: 1001 0111
Oxfe: 1111 1110
      1001 0110

• 获取变量中的某一位

获取第7位，下标从0开始
   n: 1010 1010
0x80: 1000 0000
      1000 0000

按位或|

口诀: 有1为1
x|1: 结果必为1
x|0: 不变

例子

21 | 18
21: 0001 0101
18: 0001 0010
23: 0001 0111

作用

• 某些位置为1，同时保持其他位不变

最低位置为1, n & 0x01
   n: 1001 0110
Ox01: 0000 0001
      1001 0111

按位异或^

口诀: 不同为1
x^1: 取反
x^0: 不变

例子

21 | 18
21: 0001 0101
18: 0001 0010
 7: 0000 0111

作用

• 取反(~运算符可以达到同样的效果)

21 | 0xff
21:   0001 0101
oxff: 1111 1111
      1110 1010

• 加密

如果 a^b=c,那么就有 c^b = a以及c^a=b

• 交换值

int a = 5, b = 7; 
a = a ^ b;
b = b ^ a;
a = a ^ b;

按位非~

口诀：取反

例子

~21
21: 0001 0101
    1110 1010

左移<<

口诀：高位丢弃，低位补0

例子

9 << 4
  9: 0000 1001
144: 1001 0000

作用

• 左移n位，相当于乘以2^n

144 = 9 * 2^4 = 9 * 16

左移>>

口诀：有符号，低位丢弃，高位补符号位；无符号，低位丢弃，高位补0 （无符号，符号位相当为0）

作用

• 右移n位，相当于除以2^n，最后向下取整

正数
127 >> 4
127: 0111 1111
  7: 0000 0111

7 = 127 / 2^4 = 127 / 16 = 7.9375
向下取整为7

负数
-127 >> 4
-127: 1000 0000
  -8: 1111 1000

-8 = -127 / 16 = -7.9375
向下取整为-8，而不是-7

无符号
128 >> 4
128: 1000 0000
  8: 0000 1000

8 = 128 / 8 = 8
向下取整为8