Java位运算符详解

一、原理介绍

Java位运算符是用于处理二进制数据的运算符。在进行二进制位运算时，需要将数字转换为二进制格式，然后进行相应的运算。

Java提供了六种位运算符：

• & 按位与
• | 按位或
• ^ 按位异或
• ~ 按位取反
• > 有符号右移
• >> 无符号右移
• << 左移

位运算符通常用于位掩码、加密算法、图形处理程序和其他需要直接处理二进制数据的应用程序中。

二、按位与运算符(&)

按位与运算符（&）对两个操作数中对应的位执行逻辑and操作。如果两个位都是1，则结果为1，否则为0。

示例代码：

``` int a = 60; // 60的二进制表示为0011 1100 int b = 13; // 13的二进制表示为0000 1101 int c = a & b; // 按位与运算结果为0000 1100 System.out.println(c); //输出12 ```

三、按位或运算符(|)

按位或运算符（|）对两个操作数中对应的位执行逻辑or操作。如果两个位中有任意一个为1，则结果为1，否则为0。

示例代码：

``` int a = 60; //60的二进制表示为0011 1100 int b = 13; //13的二进制表示为0000 1101 int c = a | b; //按位或运算结果为0011 1101 System.out.println(c); //输出61 ```

四、按位异或运算符(^)

按位异或运算符（^）对两个操作数中对应的位执行逻辑xor操作。如果两个位不同，则结果为1，否则为0。

示例代码：

``` int a = 60; //60的二进制表示为0011 1100 int b = 13; //13的二进制表示为0000 1101 int c = a ^ b; //按位异或运算结果为0011 0001 System.out.println(c); //输出49 ```

五、按位取反运算符(~)

按位取反运算符（~）对操作数的每个位执行逻辑not操作，即0变成1，1变成0。

示例代码：

``` int a = 60; //60的二进制表示为0011 1100 int b = ~a; //按位取反运算结果为1100 0011 System.out.println(b); //输出-61，因为取反后第一位为1表示负数 ```

六、右移运算符(>>)

右移运算符（>>）将操作数的二进制表示向右移动指定的位数。移动时，左侧的空位用符号位填充（正数为0，负数为1），右侧超出的位被舍弃。

示例代码：

``` int a = 212; // 212的二进制表示为1101 0100 int b = a >> 3; // 右移3位后结果为0001 1010 System.out.println(b); //输出26 ```

七、无符号右移运算符(>>>)

无符号右移运算符（>>>）将操作数的二进制表示向右移动指定的位数。移动时，左侧的空位用0填充，右侧超出的位被舍弃。

示例代码：

``` int a = -212; // -212的二进制表示为1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011 0100 int b = a >>> 3; // 无符号右移3位后结果为0001 1111 1111 1111 1111 1111 1110 0101 System.out.println(b); //输出536870905 ```

八、左移运算符(<<)

左移运算符（<<）将操作数的二进制表示向左移动指定的位数。移动时，右侧的空位用0填充。

示例代码：

``` int a = 212; // 212的二进制表示为1101 0100 int b = a << 3; // 左移3位后结果为1010 0000 0000 System.out.println(b); //输出1704 ```

总结

Java位运算符是用于处理二进制数据的运算符，包括按位与、按位或、按位异或、按位取反、有符号右移、无符号右移和左移。位运算符通常用于位掩码、加密算法、图形处理程序和其他需要直接处理二进制数据的应用程序中。