<1>.在瞭解位移之前,先了解一下正數和負數的二進制表示形式以及關係:
舉例15和-15:
15 的原碼: 00000000 00000000 00000000 00001111
補碼: 11111111 11111111 11111111 11110000
+1 =
-15的原碼:11111111 11111111 11111111 11110001
負數的原碼即爲:正數的原碼取反,再加1。
<2>位移操作:(只針對 int類型的數據有效,java中,一個int的長度始終是32位,也就是4個字節,它操作的都是該整數的二進制數).也可以作用於以下類型,即 byte,short,char,long(當然,它們都是整數形式)。當爲這四種類型是,JVM先把它們轉換成int型再進行操作。
<< 左移
>> 右移
>>> 無符號右移
<< 和>>爲數值位移,>>>爲邏輯位移。【注】:Java中不存在<<<。
$1> m<<n的含義:把整數m表示的二進制數左移n位,高位移出n位都捨棄,低位補0. (此時將會出現正數變成負數的形式)
實例:
3<<2剖析:
3二進制形式: 00000000 00000000 00000000 00000011,按照$1的原理,得到00000000 00000000 00000000 00001100,即爲12.
左移使整數變爲負數:
10737418<<8
10737418二進制表示形式:00000000 10100011 11010111 00001010,按照$1的原理,得到10100011 11010111 00001010 00000000,即爲:-1546188288.
$2> m>>n的含義:把整數m表示的二進制數右移n位,m爲正數,高位全部補0;m爲負數,高位全部補1.
實 例:
3>>2剖析:
3二進制形式: 00000000 00000000 00000000 00000011,按照$2的原理,得到00000000 00000000 00000000 00000000,即爲0.
-3>>2剖析:
-3二進制形式: 11111111 11111111 11111111 11111101,按照$2的原理,得到11111111 11111111 11111111 11111111,即爲-1.
以上:每 個整數表示的二進制都是32位的,如果右移32位和右移0位的效果是一樣的。依次類推,右移32的倍數位都一樣。
備註:對於右移32位與右移0位是結果是一樣的,我一直不能夠理解。現在我只能理解爲32比較特殊。相當於整體全移。與移0位相同。左移也是一樣的。
$3> m>>>n:整數m表示的二進制右移n位,不論正負數,高位都補零。
實例:
3>>>2剖析:
3二進制形式: 00000000 00000000 00000000 00000011,按照$3的原理,得到00000000 00000000 00000000 00000000,即爲0.
-3>>>2剖析:
-3二進制形式: 11111111 11111111 11111111 11111101,按照$3的原理,得到00111111 11111111 11111111 11111111,即爲1073741823.
【注】:對於$1,$2,$3,如果n爲負數:這時JVM會先讓n對32取模,變成一個絕對值小於32的負數,然後再加上32,直到 n 變成一個正數。
實例:
4<<-10
4的二進制形式:00000000 00000000 00000000 00000100,-10對32取模再加上32,不用說了,得到22,則4<<-10,即相當於4<<22。
此時按照再按照$1原理,得到00000001 00000000 00000000 00000000,得到的即爲:16777216。
OK, 大功告成。
綜上所述:
m<<n即在數字沒有溢出的前提下,對於正數和負數,左移n位都相當於m乘以2的n次方.
m>>n即相當於m除以2的n次方,得到的爲整數時,即爲結果。如果結果爲小數,此時會出現兩種情況:(1)如果m爲正數,得到的商會無條件 的捨棄小數位;(2)如果m爲負數,捨棄小數部分,然後把整數部分加+1得到位移後的值。
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接 下來在此說說位操作的好處,速度超快,這些都是底層的二進制機器操作指令。
比如:a*2,
1.jvm先爲變量a分配空間;
2.再進行a*2的操作;
3.再把結果返回給相應的變量。
而 a<<1,和a*2一樣,它只需要一條指令即可,速度很快。當然前三種位移操作都是對2的倍數
進行操作時可用。
再 進行些許補充,談到位操作,當然還要說到四個操作符:~(按位非),|(按位或),&(按位
與),^(按位異或),這些都是大學 計算機基礎用法,對整數的二進制形式進行操作,然後再
轉換爲整數,具體操作如下。
1.~(按位非):【解義】對該整數的二進制形 式逐位取反。
~4:(一元操作符)
4的二進制形式爲:00000000 00000000 00000000 00000100,逐位取反後得
到:11111111 11111111 11111111 11111011,即爲-5.
2.| (按位或):【解義】對兩個整數的二進制形式逐位進行邏輯或運算,原理爲:1|0=1,0|0=0,1|1=1,0|1=1
等。
4|-5:
4的二進制形式爲:00000000 00000000 00000000 00000100,
-5的二進制形式爲:11111111 11111111 11111111 11111011,
逐位進行邏輯或運算:11111111 11111111 11111111 11111111,即得到-1.
3.&(按位與):【解義】對兩個整數的二進制形式逐位進行邏輯與 運算,原理:1|0=0,0|0=0,1&1=1;0&1=0等。
4&-5:
4的二進制形式爲:00000000 00000000 00000000 00000100,
-5的二進制形式爲:11111111 11111111 11111111 11111011,
逐位進行邏輯與運算:00000000 00000000 00000000 00000000,即得到0.
實際應用:可以把字節轉換爲整 數,-64&0xFF=192,也可以用八進制的形式,-64&0377=192、
其實0xFF和0377都表示的是整數255、
4.^(按 位異或):【解義】對兩個整數的二進制形式逐位進行邏輯異或運算,原理:1^1=0,1^0=1,0^1=1,0^0=0.
4^-5:
4的二進制形式爲:00000000 00000000 00000000 00000100,
-5的二進制形式爲:11111111 11111111 11111111 11111011,
逐位進行邏輯異或運算:11111111 11111111 11111111 11111111,即得到-1.
實際應用:按位異或可以比較兩個數字是否相等,它利用 1^1=0,0^0=0的原理。 20^20==0
轉自:http://aokunsang.javaeye.com/blog/615658
關於二進制一些說明:
關於負數的二進制表示方法
今天知道了對於負數的二進制方法的表示方法:例如 -5第一步:首先要把5變成101的二進制形式
第二步:再者就是按位取反,(形 成前面全是1)010
第三步:在最後加1 形成:11111111 11111111 11111111 11111011
反過來如果把 最高位是1的二進制變成負的整形時
第一步:位取反,變成00000000 00000000 00000000 00000100
第二 步:在最低位加上1,形成101
第三步:形成整形5 ,在加上負號;
在java中怎麼用代碼實現二進制於十進制的轉化
public int binaryInToInt(String str)
{
int j=0,i=0;
char c;
for(i=0;i<str.length();i++)
{
if(str.charAt(str.length()-i)=='1')
{
j=j+exp(2*ln(str.length()-i));
}
}
return j;
}
轉自:
http://blog.csdn.net/zdp5528/archive/2008/04/10/2278719.aspx
(1)正負表示方法
用字節的最高位表示:"1"表示"正","0"表示"負"
(2)計算機中數字是以哪個碼儲存的?
補碼
(3) 負數 的二進制補碼轉換成十進制的方法
1、把補碼“取反”(把二進制數的各位“1”換“0”,“0”換“1”。比如“101010”取反後爲“010101”)
2、把取反後的二進制數“加1”
3、最後用常規的方法把“加1”後的二進制數轉換爲十進制數
將負數轉換爲二進制
http://blog.csdn.net/onewalkingman/archive/2009/01/10/3746154.aspx我們已經知道計算機中,所有數據最終都是使用二進制數表達。
我們也已經學會如何將一個10進制數如何轉換爲二進制數。
不過,我們仍然沒有學習一個負數如何用二進制表達。
比如,假設有一 int 類型的數,值爲5,那麼,我們知道它在計算機中表示爲:
00000000 00000000 00000000 00000101
5轉換成二制是101,不過int類型的數佔用4字節(32位),所以前面填了一堆0。
現在想知道,-5在計算機中如何表示?
在計算機中,負數以其正值的補碼形式表達。
什麼叫補碼呢?這得從原碼,反碼說起。
原碼:一個整數,按照絕對值大小轉換成的二進制數,稱爲原碼。
比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是 5的 原碼。
反碼:將二進制數按位取反,所得的新二進制數稱爲原二進制數的反碼。
取反操作指:原爲1,得0;原爲0,得1。(1變0; 0變1)
比如:將00000000 00000000 00000000 00000101每一位取反,得11111111 11111111 11111111 11111010。
稱:11111111 11111111 11111111 11111010 是 00000000 00000000 00000000 00000101 的反碼。
反碼是相互的,所以也可稱:
11111111 11111111 11111111 11111010 和 00000000 00000000 00000000 00000101 互爲反碼。
補碼:反碼加1稱爲補碼。
也就是說,要得到一個數的補碼,先得到反碼,然後將反碼加上1,所得數稱爲補碼。
比如:00000000 00000000 00000000 00000101 的反碼是:11111111 11111111 11111111 11111010。
那麼,補碼爲:
11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011
所以,-5 在計算機中表達爲:11111111 11111111 11111111 11111011。轉換爲十六進制:0xFFFFFFFB。
再舉一例,我們來看整數-1在計算機中如何表示。
假設這也是一個int類型,那麼:
1、先取1的原碼:00000000 00000000 00000000 0000000111111111 11111111 11111111 11111110
2、得反碼: 11111111 11111111 11111111 11111110
3、得補碼: 11111111 11111111 11111111 11111111
可見,-1在計算機裏用二進制表達就是全1。16進製爲:0xFFFFFF個人總結:
補碼:反碼加1稱爲補碼。
一個負二進制轉爲十進制
例如:11111111 11111111 11111111 11111110
第一步:減1 變爲11111111 11111111 11111111 11111101(二進制,第一位不足時從第二位第一也爲2)
第二步:取反 00000000 00000000 00000000 00000010
根據常用方法轉爲十進制.最後要加-號
關於java中的~按位非
如:~1
1二進制爲 00000000 00000000 00000000 00000001
~1爲: 11111111 11111111 11111111 11111110
首位爲1說明此數爲-根據上面的計算方法,即可以計算出結果。
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