Java 位运算符详解

前情提要：

因为 位运算符 是按照二进制位操作 整数 的， 涉及到 二进制 和 整数存储方式（原码、反码、补码）
不懂的话可以参考 计算机底层如何存储不同的数据

一、简介

位运算符： 是按照 二进制位 进行运算的运算符， 左右两边都是整数。

• 位运算符的运算过程都是基于 补码运算，但是看结果，我们得换成原码，再换成十进制看结果
• 从二进制到十进制都是基于原码
• byte、short、char 在使用 位运算时 按照 int 类型处理
• 位运算直接对二进制进行位移操作实现数值运算，所以运算效率高

二、如何区分 &，|，^ 是逻辑运算符还是位运算符？

如果操作数是boolean类型，就是逻辑运算符，如果操作数是整数，那么就位运算符。

三、例子

按位与 &

运算规则：对应位都是 1 才为 1

正数运算

 9 & 7  // 结果 1

负数运算

 -9 & 7 // 结果 7

按位或 |

运算规则：对应位只要有 1 即为 1

正数运算

 9 | 7  // 等于 15

负数运算

 -9 | 7 // 结果 -9

按位异或 ^

运算规则：当两位相同时返回 0，不同时返回 1

正数运算

 9 ^ 7  // 结果 14

负数运算

 -9 ^ 7 // 结果 -16

按位取反 ~

运算规则： 将操作数的每个位（包括符号位）全部取反

正数运算

 ~9  // 结果 -10

负数运算

 ~-9  // 结果 8

左移 <<

运算规则：实际操作的是位，可以理解为左移几位就相当于乘以 2 的几次方

 3 << 4  // 类似于  3 * 2的4次 = 3*16 = 48

 -3 << 4 // 类似于  -3 * 2的4次 = -3*16 = -48

右移 >>

运算规则：实际操作的是位，可以理解为除以 2 的 n 次幂，如果不能整除，向下取整

 69 >> 4 // 类似于 69 / 2的4次 = 69/16 = 4

 -69 >> 4 // 类似于  -69 / 2的4次 = -69/16 = -5

无符号右移 >>>

运算规则：实际操作的是位，不看符号位
正数：和右移一样
负数：右边移出去几位，左边补几个0，结果变为正数

 69 >>> 4  // 类似于  69 / 2的4次 = 69/16 = 4

 -69 >>> 4   // 结果 268435451