java基础知识

位运算符

java种的运算符有 “&”,“|”,“~”,“^”即 “与”、“非”、“或”、“异或”

这几种运算符都需要将判断的字符转换成2进制,

& 且运算符

两个操作数中位数都为1,结果才为1,否则为0
如 int a = 9;
int b = 10;
9的二进制是1001,10是1010,&的结果是1000 即8

| 或运算符

两个位数只要一个为1,结果就是1,否则为0
如 int a = 9;
int b = 10;
9的二进制是1001,10是1010,|的结果是1011 即11

~ 非运算符

如果位数为0,结果是1,如果位数为1,结果是0
如 int a = 9;
9的二进制是1001,~的结果是0110 即6

^ 异或运算符

相对应的位 相同则结果为0,不同则结果为1
如 int a = 9;
int b = 10;
9的二进制是1001,10是1010,^的结果是0011 即3

<< 按位左移运算符

左操作数按位左移右操作数指定的位数。
如 20 << 2
20的二进制补码:0001 0100

>> 按位右移运算符

左操作数按位右移右操作数指定的位数。

一些基础概念

机器数

一个数在计算机中的二进制表示形式,叫做这个数的机器数,机器数是带符号的,在计算机用一个数的最高位存放符号, 正数为0, 负数为1
如 1的二进制数计算机字长位8位,二进制就是 0000 0001 , -1就是 1000 0001

真值

因为第一位是符号位,所以机器数的形式值就不等于真正的数值。例如上面的有符号数 1000 0001,其最高位1代表负,其真正数值是 -1 而不是形式值129(1000 0001转换成十进制等于129)。所以,为区别起见,将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。
所以 0000 0001 的真值为 +000 0001 即 1
1000 0001 的真值为 -000 0001 即 -1

原码

原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制:
1的原码 0000 0001
-1的原码 1000 0001
8位二进制的取值范围则是[1111 1111, 0111 1111] 即 [-127, 127]

反码

反码就是将原码除符号位以外的值全部取反,原来是1的变为0,原来是0的变为1
正数的反码是其本身
如1的原码是: 0000 0001
反码是: 0000 0001

如-1的原码是: 1000 0001
反码是: 1111 1110

补码

补码就是在反码的基础上,在二进制数的右端末位加1(逢2进1)
正数的补码就是其本身
如1的原码是: 0000 0001
反码是: 0111 1110
补码是: 0000 0001

如-1的原码是: 1000 0001
反码是: 1111 1110
补码是: 1111 1111

参考连接

移位运算

左移

数值的补码全部往左移动X位,符号位和最高位都舍弃,最低位补0
如 int a = 6;
int b = a << 2;
6的补码: [0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110]
结果: [0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1000] 即24

int a = -6;
int b = a << -6
-6的原码: [1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110]
-6的反码: [1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001]
-6的补码: [1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010]
-6的左移动2位: [1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1000]
然后将补码转成原码: 先补码的反码再加1
即 [1000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0111] =》 [1000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1000]
结果为 -24
左移n位就相当于乘以2的n次方

右移

数值的补码向右移X位,符号位不变(左边补上符号位)
int a=8
int b=a>> 2
8的原码 [0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000]
8向右移动两位 [0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010]
结果为 2

int a=-8
int b=a>> 2
-8的原码 [0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000]
-8的反码 [1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111]
-8的补码 [1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000]
-8向右移动两位 [1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110]
然后取补码的反码 [1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001]
补码的原码 [1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010]
结果为 -2