3分鐘了解位運算規則「位運算符左移右移怎麼運算」

位運算不管是在Java語言，還是在C語言中，或者其他語言，都是經常會用到的，所以本文也就不固定以某種語言來舉例子了，原始點就從0、1開始。位運算主要包括按位與(&)、按位或(|)、按位異或(^)、取反(~)、左移(<<)、右移(>>)這幾種，其中除了取反(~)以外，其他的都是二目運算符，即要求運算符左右兩側均有一個運算量。

1、補碼

在總結按位運算前，有必要先介紹下補碼的知識，我們知道當將一個十進制正整數轉換為二進制數的時候，只需要通過除2取余的方法即可，但是怎麼將一個十進制的負整數轉換為二進制數呢？其實，負數是以補碼的形式表示，其轉換方式，簡單的一句話就是：先按正數轉換，然後取反加1。

要將十進制的-10用二進制表示，先將10用二進制表示：

0000 0000 0000 1010

取反：

1111 1111 1111 0101

加1：

1111 1111 1111 0110

所以，-10的二進制表示就是：1111 1111 1111 0110

2、按位與(&)

參加運算的兩個數，換算為二進制(0、1)後，進行與運算。只有當相應位上的數都是1時，該位才取1，否則該為為0。

將10與-10進行按位與(&)運算：

0000 0000 0000 1010

1111 1111 1111 0110

———————–

0000 0000 0000 0010

所以：10 & -10 = 0000 0000 0000 0010

3、按位或(|)

參加運算的兩個數，換算為二進制(0、1)後，進行或運算。只要相應位上存在1，那麼該位就取1，均不為1，即為0。

將10與-10進行按位或(|)運算：

0000 0000 0000 1010

1111 1111 1111 0110

———————–

1111 1111 1111 1110

所以：10 | -10 = 1111 1111 1111 1110

4、按位異或(^)

參加運算的兩個數，換算為二進制(0、1)後，進行異或運算。只有當相應位上的數字不相同時，該為才取1，若相同，即為0。

將10與-10進行按位異或(^)運算：

0000 0000 0000 1010

1111 1111 1111 0110

———————–

1111 1111 1111 1100

所以：10 ^ -10 = 1111 1111 1111 1100

可以看出，任何數與0異或，結果都是其本身。利用異或還可以實現一個很好的交換算法，用於交換兩個數，算法如下：

a = a ^ b;

b = b ^ a;

a = a ^ b;

5、取反(~)

參加運算的兩個數，換算為二進制(0、1)後，進行取反運算。每個位上都取相反值，1變成0，0變成1。

對10進行取反(~)運算：

0000 0000 0000 1010

———————

1111 1111 1111 0101

所以：~10 = 1111 1111 1111 0101

6、左移(<<)

參加運算的兩個數，換算為二進制(0、1)後，進行左移運算，用來將一個數各二進制位全部向左移動若干位。

對10左移2位(就相當於在右邊加2個0)：

0000 0000 0000 1010

——————–

0000 0000 0010 1000

所以：10 << 2 = 0000 0000 0010 1000 = 40

注意，觀察可以發現，左移一位的結果就是原值乘2，左移兩位的結果就是原值乘4。

7、右移(>>)

參加運算的兩個數，換算為二進制(0、1)後，進行右移運算，用來將一個數各二進制位全部向右移動若干位。

對10右移2位(就相當於在左邊加2個0)：

0000 0000 0000 1010

——————–

0000 0000 0000 0010

所以：10 >> 2 = 0000 0000 0000 0010 = 2

注意，觀察可以發現，右移一位的結果就是原值除2，左移兩位的結果就是原值除4，注意哦，除了以後沒有小數位的，都是取整。