补补java中各种运算符

异或

如果相同位上不一样，那么该位上得到的结果为1，如果一样，那么该位上得到的结果为0

int x = 6;
int y = 3;
//异或运算，如果相同位上不相同，那么得到的结果是1，如果相同得到的结果才是0
//比如6^3,0110^0011=0101=5
System.out.println(x ^ y);

再举一个16进制的数相加的例子:

int x = 0x6000;//0110 0000 0000 0000
int y = 0x300;//0000 0011 0000 0000
//异或运算，如果相同位上不相同，那么得到的结果是1，如果相同得到的结果才是0
//比如6^3,0110^0011=0101=5
System.out.println(x ^ y);//0110 0011 0000 0000=2^14+2^13+2^9+2^8
double v = Math.pow(2, 14) + Math.pow(2, 13) + Math.pow(2, 9) + Math.pow(2, 8);
System.out.println("result:" + v);

image.png
一般异或运算可以判断两个变量是不是相等，如果相等结果必定等于0，所以可以通过结果是不是等于0来确定两变量是不是相等

与运算

与运算其实有点跟异或运算相反，与运算是两个位如果不一样就是0，一样才会是1

int x = 3;//0011
int y = 2;//0010
//与运算其实有点跟异或运算相反，与运算是两个位如果不一样就是0，一样才会是1
System.out.println(x & y);//0010=2

<<(向左位移)

左边的数字表示要移动的数，右边的数字表示要移动的位数，右边缺少的位用0表示

int x = 3;//0011
int y = 2;
//左移运算:左边的数字表示要移动的数，右边的数字表示要移动的位数
System.out.println(x << y);//0011<<2=1100=8+4=12

>>(向右位移)

左边的数字表示要移动的数，右边的数字表示要移动的位数，左边缺少的位用0表示

int x = 10;//1010
int y = 3;//
//左移运算:左边的数字表示要移动的数，右边的数字表示要移动的位数
System.out.println(x >> y);//1010>>3=0001

>>>(无符号右移)

跟上面右移有点区别是最高位的符号位忽略，主要是在负数中有不一样的地方
咱们看看带符号位-10右移两位得到多少

int x = -10;
//① 1000 0000 0000 1010--->-10的原码
//② 1111 1111 1111 0110--->-10的补码:先得到负数的反码，符号位不变，其他位取反，然后在反码的基础上加1就是补码
//③ 1111 1111 1111 1101--->右移2位，高位补1
//④ 1000 0000 0000 0010--->保留符号位，按位取反(这里是得到反码)
//⑤ 1000 0000 0000 0011--->加1后得到补码=-3，这里因为在计算机中读取2进制的数是以补码来表示的
int y = 2;
System.out.println(x >> y);

负数右移过程:
1.负数的原码(和正数不一样的地方是，最高位用1表示符号位)
2.得到负数的补码(负数的补码是在反码的基础上加1，而反码是符号位不变，各位取反得到的)
3.整体右移，然后高位补1表示
4.保留符号位，按位取反
5.加1后得到补码(计算机中读取2进制的数是以补码来表示的)
下面看看不带符号位的运算情况

int x = -10;
//① 1000 0000 0000 1010--->-10的原码
//② 1111 1111 1111 0110--->-10的补码
//③ 0011 1111.... 1111 1101--->右移2位,总共32位
//0011.....01=2^30-3(2的30次方减3)
long pow = (long) Math.pow(2, 30);
System.out.println("result:" + pow);
int y = 2;
System.out.println(x >>> y);

比带符号位右移少了4和5两个步骤，并且在第三个在右移的步骤上不需要高位补1

按位或运算(|)

这个就挺简单了，只要相同位上有一个1，那该位就是为1，跟位与是正好相反的

int x = 10;//1010
int y = 6;//0110
System.out.println(x | y);//1110=14

按位非运算

int y = 6;//0000 0110--->1111 1001(取反得到的)--->1000 0110(得到负数的反码)---->1000 0111(负数的补码)=-7
System.out.println(~y);

• 非运算是每个位取反，得到一个负数的原码
• 得到负数的反码(符号位不变，其他位取反)
• 得到负数的补码(最后一位加1)

总结

• 我们读取的十进制是根据原码来读取，而在内存中，数值都是以二进制补码形式保存的。
• 正数的原码=反码=补码
• 负数的反码根据原码符号位保持不变，其他位取反
• 负数的补码是在反码的基础上加1
• 异或运算：相同位上如果不一样那么该位得到1，如果该位一样，那么该位得到结果为0
• 与运算其实有点跟异或运算相反，与运算是两个位如果不一样就是0，一样才会是1
• 右移：正数直接移动；负数是根据补码右移，符号位保持不变，然后根据移动后的数得到补码
• 无符号右移：正数没什么好说的，负数是得到补码后包括符号位也是右移，这里记住int类型是32位，因此上面的例子，算出来的数是2^30-3
• 或运算：这个很好理解，只要相同位上有一个1，那么该位结果就是1
• 非运算：各位先取反，如果取反后得到的数是负数，那么再得到它的补码