本文目錄一覽：
- 1、java位運算符詳解
- 2、java中的位運算符及其用法。
- 3、Java運算符？
- 4、JAVA位運算符
java位運算符詳解
運算符 含義 示例
~ 按位非（NOT） b = ~a
按位與（AND） c = a b
| 按位或（OR） c = a | b
^ 按位異或（XOR） c = a ^ b
右移 b = a 2
右移，左邊空出的位以0填充 b = a 2
左移 b = a 1
當然同樣有 =，|=，^=，=，=，=。
有關這些操作的細節可以參看
位運算
前面介紹的各種運算都是以位元組作為最基本位進行的。 但在很多系統程序中常要求在位(bit)一級進行運算或處理。C語言提供了位運算的功能， 這使得C語言也能像彙編語言一樣用來編寫系統程序。
一、位運算符C語言提供了六種位運算符：
按位與
| 按位或
^ 按位異或
~ 取反
左移
右移
1. 按位與運算 按位與運算符””是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數各對應的二進位相與。只有對應的兩個二進位均為1時，結果位才為1 ，否則為0。參與運算的數以補碼方式出現。
例如：95可寫算式如下： 00001001 (9的二進位補碼)00000101 (5的二進位補碼) 00000001 (1的二進位補碼)可見95=1。
按位與運算通常用來對某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 ， 保留低八位， 可作 a255 運算 ( 255 的二進位數為0000000011111111)。
main(){
int a=9,b=5,c;
c=ab;
printf(“a=%d\nb=%d\nc=%d\n”,a,b,c);
}
2. 按位或運算 按位或運算符「|」是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數各對應的二進位相或。只要對應的二個二進位有一個為1時，結果位就為1。參與運算的兩個數均以補碼出現。
例如：9|5可寫算式如下： 00001001|00000101
00001101 (十進位為13)可見9|5=13
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a|b;
printf(“a=%d\nb=%d\nc=%d\n”,a,b,c);
}
3. 按位異或運算 按位異或運算符「^」是雙目運算符。
java中的位運算符及其用法。
位邏輯運算符有「與」（AND）、「或」（OR）、「異或（XOR）」、「非（NOT）」，分別用「」、「|」、「^」、「~」表示。
下面的例子說明了位邏輯運算符：
// Demonstrate the bitwise logical operators.
class BitLogic {
public static void main(String args[]) {
String binary[] = {
“0000”, “0001”, “0010”, “0011”, “0100”, “0101”, “0110”, “0111”,
“1000”, “1001”, “1010”, “1011”, “1100”, “1101”, “1110”, “1111”
};
int a = 3; // 0 + 2 + 1 or 0011 in binary
int b = 6; // 4 + 2 + 0 or 0110 in binary
int c = a | b;
int d = a b;
int e = a ^ b;
int f = (~a b) | (a ~b);
int g = ~a 0x0f;
System.out.println(” a = ” + binary[a]);
System.out.println(” b = ” + binary[b]);
System.out.println(” a|b = ” + binary[c]);
System.out.println(” ab = ” + binary[d]);
System.out.println(” a^b = ” + binary[e]);
System.out.println(“~ab|a~b = ” + binary[f]);
System.out.println(” ~a = ” + binary[g]);
}
}
在本例中，變數a與b對應位的組合代表了二進位數所有的 4 種組合模式：0-0，0-1，1-0，和1-1。「|」運算符和「」運算符分別對變數a與b各個對應位的運算得到了變數c和變數d的值。對變數e和f的賦值說明了「^」運算符的功能。字元串數組binary代表了0到15對應的二進位的值。在本例中，數組各元素的排列順序顯示了變數對應值的二進位代碼。數組之所以這樣構造是因為變數的值n對應的二進位代碼可以被正確的存儲在數組對應元素binary[n]中。例如變數a的值為3，則它的二進位代碼對應地存儲在數組元素binary[3]中。~a的值與數字0x0f （對應二進位為0000 1111）進行按位與運算的目的是減小~a的值，保證變數g的結果小於16。因此該程序的運行結果可以用數組binary對應的元素來表示。該程序的輸出如下：
a = 0011
b = 0110
a|b = 0111
ab = 0010
a^b = 0101
~ab|a~b = 0101
~a = 1100
左移運算符
左移運算符使指定值的所有位都左移規定的次數。它的通用格式如下所示：
value num
這裡，num指定要移位值value移動的位數。也就是，左移運算符使指定值的所有位都左移num位。每左移一個位，高階位都被移出（並且丟棄），並用0填充右邊。這意味著當左移的運算數是int類型時，每移動1位它的第31位就要被移出並且丟棄；當左移的運算數是long類型時，每移動1位它的第63位就要被移出並且丟棄。
在對byte和short類型的值進行移位運算時，你必須小心。因為你知道Java在對表達式求值時，將自動把這些類型擴大為 int型，而且，表達式的值也是int型 。對byte和short類型的值進行移位運算的結果是int型，而且如果左移不超過31位，原來對應各位的值也不會丟棄。但是，如果你對一個負的byte或者short類型的值進行移位運算，它被擴大為int型後，它的符號也被擴展。這樣，整數值結果的高位就會被1填充。因此，為了得到正確的結果，你就要捨棄得到結果的高位。這樣做的最簡單辦法是將結果轉換為byte型。下面的程序說明了這一點：
// Left shifting a byte value.
class ByteShift {
public static void main(String args[]) {
byte a = 64, b;
int i;
i = a 2;
b = (byte) (a 2);
System.out.println(“Original value of a: ” + a);
System.out.println(“i and b: ” + i + ” ” + b);
}
}
該程序產生的輸出下所示：
Original value of a: 64
i and b: 256 0
因變數a在賦值表達式中，故被擴大為int型，64（0100 0000）被左移兩次生成值256（10000 0000）被賦給變數i。然而，經過左移後，變數b中惟一的1被移出，低位全部成了0，因此b的值也變成了0。
既然每次左移都可以使原來的操作數翻倍，程序員們經常使用這個辦法來進行快速的2的乘法。但是你要小心，如果你將1移進高階位（31或63位），那麼該值將變為負值。下面的程序說明了這一點：
// Left shifting as a quick way to multiply by 2.
class MultByTwo {
public static void main(String args[]) {
int i;
int num = 0xFFFFFFE;
for(i=0; i4; i++) {
num = num 1;
System.out.println(num);
}
}
}
該程序的輸出如下所示：
536870908
1073741816
2147483632
-32
初值經過仔細選擇，以便在左移 4 位後，它會產生-32。正如你看到的，當1被移進31位時，數字被解釋為負值。
右移運算符
右移運算符使指定值的所有位都右移規定的次數。它的通用格式如下所示：
value num
這裡，num指定要移位值value移動的位數。也就是，右移運算符使指定值的所有位都右移num位。
下面的程序片段將值32右移2次，將結果8賦給變數a:
int a = 32;
a = a 2; // a now contains 8
當值中的某些位被「移出」時，這些位的值將丟棄。例如，下面的程序片段將35右移2次，它的2個低位被移出丟棄，也將結果8賦給變數a:
int a = 35;
a = a 2; // a still contains 8
用二進位表示該過程可以更清楚地看到程序的運行過程：
00100011 35
2
00001000 8
將值每右移一次，就相當於將該值除以2並且捨棄了餘數。你可以利用這個特點將一個整數進行快速的2的除法。當然，你一定要確保你不會將該數原有的任何一位移出。
右移時，被移走的最高位（最左邊的位）由原來最高位的數字補充。例如，如果要移走的值為負數，每一次右移都在左邊補1，如果要移走的值為正數，每一次右移都在左邊補0，這叫做符號位擴展（保留符號位）（sign extension），在進行右移操作時用來保持負數的符號。例如，–8 1 是–4，用二進位表示如下：
11111000 –8
1
11111100 –4
一個要注意的有趣問題是，由於符號位擴展（保留符號位）每次都會在高位補1，因此-1右移的結果總是–1。有時你不希望在右移時保留符號。例如，下面的例子將一個byte型的值轉換為用十六進位表示。注意右移後的值與0x0f進行按位與運算，這樣可以捨棄任何的符號位擴展，以便得到的值可以作為定義數組的下標，從而得到對應數組元素代表的十六進位字元。
// Masking sign extension.
class HexByte {
static public void main(String args[]) {
char hex[] = {
‘0’, ‘1’, ‘2’, ‘3’, ‘4’, ‘5’, ‘6’, ‘7’,
‘8’, ‘9’, ‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’, ‘f”
};
byte b = (byte) 0xf1;
System.out.println(“b = 0x” + hex[(b 4) 0x0f] + hex[b 0x0f]);
}
}
該程序的輸出如下：
b = 0xf1
無符號右移
正如上面剛剛看到的，每一次右移，運算符總是自動地用它的先前最高位的內容補它的最高位。這樣做保留了原值的符號。但有時這並不是我們想要的。例如，如果你進行移位操作的運算數不是數字值，你就不希望進行符號位擴展（保留符號位）。當你處理像素值或圖形時，這種情況是相當普遍的。在這種情況下，不管運算數的初值是什麼，你希望移位後總是在高位（最左邊）補0。這就是人們所說的無符號移動（unsigned shift）。這時你可以使用Java的無符號右移運算符，它總是在左邊補0。下面的程序段說明了無符號右移運算符。在本例中，變數a被賦值為-1，用二進位表示就是32位全是1。這個值然後被無符號右移24位，當然它忽略了符號位擴展，在它的左邊總是補0。這樣得到的值255被賦給變數a。
int a = -1;
a = a 24;
下面用二進位形式進一步說明該操作：
11111111 11111111 11111111 11111111 int型- 1的二進位代碼
24 無符號右移24位
00000000 00000000 00000000 11111111 int型255的二進位代碼由於無符號右移運算符只是對32位和64位的值有意義，所以它並不像你想像的那樣有用。因為你要記住，在表達式中過小的值總是被自動擴大為int型。這意味著符號位擴展和移動總是發生在32位而不是8位或16位。這樣，對第7位以0開始的byte型的值進行無符號移動是不可能的，因為在實際移動運算時，是對擴大後的32位值進行操作。下面的例子說明了這一點：
// Unsigned shifting a byte value.
class ByteUShift {
static public void main(String args[]) {
char hex[] = {
‘0’, ‘1’, ‘2’, ‘3’, ‘4’, ‘5’, ‘6’, ‘7’,
‘8’, ‘9’, ‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’, ‘f’
};
byte b = (byte) 0xf1;
byte c = (byte) (b 4);
byte d = (byte) (b 4);
byte e = (byte) ((b 0xff) 4);
System.out.println(” b = 0x”
+ hex[(b 4) 0x0f] + hex[b 0x0f]);
System.out.println(” b 4 = 0x”
+ hex[(c 4) 0x0f] + hex[c 0x0f]);
System.out.println(” b 4 = 0x”
+ hex[(d 4) 0x0f] + hex[d 0x0f]);
System.out.println(“( b 0xff) 4 = 0x”
+ hex[(e 4) 0x0f] + hex[e 0x0f]);
}
}
該程序的輸出顯示了無符號右移運算符對byte型值處理時，實際上不是對byte型值直接操作，而是將其擴大到int型後再處理。在本例中變數b被賦為任意的負byte型值。對變數b右移4位後轉換為byte型，將得到的值賦給變數c，因為有符號位擴展，所以該值為0xff。對變數b進行無符號右移4位操作後轉換為byte型，將得到的值賦給變數d，你可能期望該值是0x0f，但實際上它是0xff，因為在移動之前變數b就被擴展為int型，已經有符號擴展位。最後一個表達式將變數b的值通過按位與運算將其變為8位，然後右移4位，然後將得到的值賦給變數e，這次得到了預想的結果0x0f。由於對變數d（它的值已經是0xff）進行按位與運算後的符號位的狀態已經明了，所以注意，對變數d再沒有進行無符號右移運算。
B = 0xf1
b 4 = 0xff
b 4 = 0xff
(b 0xff) 4 = 0x0f
位運算符賦值
所有的二進位位運算符都有一種將賦值與位運算組合在一起的簡寫形式。例如，下面兩個語句都是將變數a右移4位後賦給a：
a = a 4;
a = 4;
同樣，下面兩個語句都是將表達式a OR b運算後的結果賦給a：
a = a | b;
a |= b;
下面的程序定義了幾個int型變數，然後運用位賦值簡寫的形式將運算後的值賦給相應的變數：
class OpBitEquals {
public static void main(String args[]) {
int a = 1;
int b = 2;
int c = 3;
a |= 4;
b = 1;
c = 1;
a ^= c;
System.out.println(“a = ” + a);
System.out.println(“b = ” + b);
System.out.println(“c = ” + c);
}
}
該程序的輸出如下所示：
a = 3
b = 1
c = 6
Java運算符？
1.運算符
1)算術運算符
+-*/%++–
+:如果有加數為「」（字元串），表示連接
%：2%1 0
++：自增1 num++:先參與運算，然後在自增 ++num：先自增，再參與運算
–：自減1 num– –num
2)賦值運算符
= += -= *= /= %=……
num=3；
+= num+=3=num=num+3
左邊?=右邊=左邊=左邊？右邊
3)關係運算符
==!===
表達式的結果為：boolean類型
==:用來判斷兩個數是否相等
4)邏輯運算符
||！^|
結果類型：boolean類型
與：串聯，並且
或：並聯，或者
非：取反
異或：不同為真，相同為假
與： 區別：
：短路與，如果第一個能判斷出結果，則雲南電腦培訓認為後面的不再判斷
：所有的都會判斷
|| |區別：同上面
5)位運算符：
|~^
對數值按位操作：
63
00000110
00000011
00000010
:23=16補0
:162=4:正數補0，負數補1
：補0
三目運算符：
？：
條件表達式？結果1：結果2；
如果表達式結果為true：結果為結果1
否則為結果2
12?1:0;結果為0
JAVA位運算符
位操作符（bitwise operator）
位操作符允許我們操作一個基本數據類型中的整數型值的單個「比特（bit）」，即二進位位。
位操作符會對兩個參數對應的位執行布爾代數運算，並最終生成一個結果。
位操作符來源於 C 語言面向底層的操作，那時我們經常需要直接操縱硬體，設置硬體寄存
器內的二進位位。Java的設計初衷是嵌入電視機頂盒內，所以這種低級操作仍被保留了下來。
但是，我們可能不會過多地使用到位運算符。
如果兩個輸入位都是 1，則按位「與」操作符（）生成一個輸出位 1；否則生成一個輸出
位0。如果兩個輸入位里只要有一個是1，則按位「或」操作符（|）生成一個輸出位1；只
有在兩個輸入位都是0的情況下，它才會生成一個輸出位0。如果兩個輸入位的某一個是1，
但不全都是1，那麼「異或」操作（^）生成一個輸出位1。按位「非」（~ ，也稱為取補運
算，ones compliement operator ）屬於一元操作符；它只對一個操作數進行操作（其他位操
作是二元運算）。按位「非」生成與輸入位相反的值——若輸入0，則輸出1；輸入1，則輸
出0。
位操作符和邏輯操作符都使用了同樣的符號。因此，我們能方便地記住它們的含義：由於「位」
是非常「小」的，所以位操作符僅使用了一位符號。
位操作符可與等號（=）聯合使用，以便合併運算操作和賦值操作：=，|=和^=都是合法
的（由於~是一元操作符，所以不可與=聯合使用）。
我們將布爾類型（boolean）作為一種「單比特」值對待，所以它多少有些獨特的地方。我們
可對它執行按位「與」、「或」和「異或」運算，但不能執行按位「非」（大概是為了避免與
邏輯 NOT 混淆）。對於布爾值，位操作符具有與邏輯操作符相同的效果，只是它們不會中
途「短路」。此外，針對布爾值進行的按位運算為我們新增了一個「異或」邏輯操作符，它並
未包括在「邏輯」操作符的列表中。在移位表達式中，我們被禁止使用布爾運算，原因將在下
面解釋。
移位操作符（shift operator）
移位操作符操作的運算對象也是二進位的「位」，但是它們只可以被用來處理整數類型（基本
類型的一種）。左移位操作符（）能將操作符左邊的運算對象向左移動操作符右側指定的
位數（在低位補 0）。「有符號」右移位操作符（）則將操作符左邊的運算對象向右移動操
作符右側指定的位數。「有符號」右移位操作符使用了「符號擴展」：若符號為正，則在高位插
入0；若符號為負，則在高位插入1。Java中增加了一種「無符號」右移位操作符（），它
使用了「零擴展」：無論正負，都在高位插入0。這一操作符是C或C++沒有的。
如果對char、byte或者short類型的數值進行移位處理，那麼在移位進行之前，它們會自動
轉換為int，並且得到的結果也是一個int類型的值。而右側操作數，作為真正移位的位數，
只有其二進位表示中的低5位才有用。這樣可防止我們移位超過int型值所具有的位數。（譯
註：因為2的5次方為32，而int型值只有32位）。若對一個long類型的數值進行處理，
最後得到的結果也是long。此時只會用到右側操作數的低6位，以防止移位超過long型數
值具有的位數。
移位可與等號（=或=或=）組合使用。此時，操作符左邊的值會移動由右邊的值指
定的位數，再將得到的結果賦回左邊的變數。但在進行「無符號」右移結合賦值操作時，可能
會遇到一個問題：如果對byte或short值進行這樣的移位運算，得到的可能不是正確的結果。
它們會先被轉換成int類型，再進行右移操作。然後被截斷，賦值給原來的類型，在這種情
況下可能得到-1的結果。下面這個例子演示了這種情況：
//: c03:URShift.java
// Test of unsigned right shift.
import com.bruceeckel.simpletest.*;
public class URShift {
static Test monitor = new Test();
public static void main(String[] args) {
int i = -1;
System.out.println(i = 10);
long l = -1;
System.out.println(l = 10);
short s = -1;
System.out.println(s = 10);
byte b = -1;
System.out.println(b = 10);
b = -1;
System.out.println(b10);
monitor.expect(new String[] {
“4194303”,
“18014398509481983”,
“-1”,
“-1”,
“4194303”
});
}
} ///:~
在最後一個移位運算中，結果沒有賦回給b，而是直接列印出來，所以其結果是正確的。
下面這個例子向大家闡示了如何應用涉及「按位」操作的所有操作符：
//: c03:BitManipulation.java
// Using the bitwise operators.
import com.bruceeckel.simpletest.*;
import java.util.*;
public class BitManipulation {
static Test monitor = new Test();
public static void main(String[] args) {
Random rand = new Random();
int i = rand.nextInt();
int j = rand.nextInt();
printBinaryInt(“-1”, -1);
printBinaryInt(“+1”, +1);
int maxpos = 2147483647;
printBinaryInt(“maxpos”, maxpos);
int maxneg = -2147483648;
printBinaryInt(“maxneg”, maxneg);
printBinaryInt(“i”, i);
printBinaryInt(“~i”, ~i);
printBinaryInt(“-i”, -i);
printBinaryInt(“j”, j);
printBinaryInt(“i j”, i j);
printBinaryInt(“i | j”, i | j);
printBinaryInt(“i ^ j”, i ^ j);
printBinaryInt(“i 5”, i 5);
printBinaryInt(“i 5”, i 5);
printBinaryInt(“(~i) 5”, (~i) 5);
printBinaryInt(“i 5”, i 5);
printBinaryInt(“(~i) 5”, (~i) 5);
long l = rand.nextLong();
long m = rand.nextLong();
printBinaryLong(“-1L”, -1L);
printBinaryLong(“+1L”, +1L);
long ll = 9223372036854775807L;
printBinaryLong(“maxpos”, ll);
long lln = -9223372036854775808L;
printBinaryLong(“maxneg”, lln);
printBinaryLong(“l”, l);
printBinaryLong(“~l”, ~l);
printBinaryLong(“-l”, -l);
printBinaryLong(“m”, m);
printBinaryLong(“l m”, l m);
printBinaryLong(“l | m”, l | m);
printBinaryLong(“l ^ m”, l ^ m);
printBinaryLong(“l 5”, l 5);
printBinaryLong(“l 5”, l 5);
printBinaryLong(“(~l) 5”, (~l) 5);
printBinaryLong(“l 5”, l 5);
printBinaryLong(“(~l) 5”, (~l) 5);
monitor.expect(“BitManipulation.out”);
}
static void printBinaryInt(String s, int i) {
System.out.println(
s + “, int: ” + i + “, binary: “);
System.out.print(” “);
for(int j = 31; j = 0; j–)
if(((1 j) i) != 0)
System.out.print(“1”);
else
System.out.print(“0”);
System.out.println();
}
static void printBinaryLong(String s, long l) {
System.out.println(
s + “, long: ” + l + “, binary: “);
System.out.print(” “);
for(int i = 63; i = 0; i–)
if(((1L i) l) != 0)
System.out.print(“1”);
else
System.out.print(“0”);
System.out.println();
}
} ///:~
程序末尾調用了兩個方法：printBinaryInt()和printBinaryLong()。它們分別接受
一個 int 或 long 值的參數，並用二進位格式輸出，同時附有簡要的說明文字。你可以暫
時忽略它們具體是如何實現的。
請注意這裡是用 System.out.print()，而不是 System.out.println()。print()方法不自動換行，所
以我們能在同一行里輸出多個信息。
上面的例子中，expect() 以一個文件名作參數，它會從這個文件中讀取預期的行（其中
可以有，也可以沒有正則表達式）。對於那些太長，不適宜列在書里的輸出，這種做法很有
用。這個文件的擴展名是「.out」，是所發布的代碼的一部分，可以從下
載。如果有興趣的話，可以打開這個文件，看看正確的輸出應該是什麼（或者你自己直接運
行一下前面這個程序）。
上面的例子展示了對int和long的所有按位運算的效果，還展示了int和long的最小值、最
大值、+1和-1值，以及它們的二進位形式，以使大家了解它們在機器中的具體形式。注意，
最高位表示符號：0為正，1為負。下面列出例子中關於int部分的輸出：
-1, int: -1, binary:
11111111111111111111111111111111
+1, int: 1, binary:
00000000000000000000000000000001
maxpos, int: 2147483647, binary:
01111111111111111111111111111111
maxneg, int: -2147483648, binary:
10000000000000000000000000000000
i, int: 59081716, binary:
00000011100001011000001111110100
~i, int: -59081717, binary:
11111100011110100111110000001011
-i, int: -59081716, binary:
11111100011110100111110000001100
j, int: 198850956, binary:
00001011110110100011100110001100
i j, int: 58720644, binary:
00000011100000000000000110000100
i | j, int: 199212028, binary:
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i ^ j, int: 140491384, binary:
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i 5, int: 1890614912, binary:
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i 5, int: 1846303, binary:
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(~i) 5, int: -1846304, binary:
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i 5, int: 1846303, binary:
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(~i) 5, int: 132371424, binary:
00000111111000111101001111100000
數字的二進位表示形式被稱為「有符號的2的補碼」。
原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/184378.html
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