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标题: 位运算，看到有朋友对此还有点迷糊，所以结合资料总结... [打印本页]

作者: 史卜坤 时间: 2012-6-15 23:13
标题: 位运算，看到有朋友对此还有点迷糊，所以结合资料总结...
感觉这论坛真的挺好，朋友们即能解决自己的问题又能学到很多东西。这里是我结合资料总结了下位运算，感觉整理的挺清晰的。希望能帮到对它们还不熟悉的朋友们，高手们在回忆一下，越复杂的程序也许就因为这小小的运算符浪费好长时间。不对的地方请朋友们指出哈！、
一，位运算表达式由操作数和位运算符组成，实现对整数类型的二进制数进行位运算。位运算符可以分为逻辑运算符(包括~、＆、|和^)及移位运算符(包括>>、<<和>>>)。
1)左移位运算符（<<）能将运算符左边的运算对象向左移动运算符右侧指定的位数（在低位补0）。
2)“有符号”右移位运算符（>>）则将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。 “有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”：若值为正，则在高位插入0；若值为负，则在高位插入1。
3)Java也添加了一种“无符号”右移位运算符（>>>），它使用了“零扩展”：无论正负，都在高位插入0。这一运算符是C或C++没有的。
4)若对char，byte或者short进行移位处理，那么在移位进行之前，它们会自动转换成一个int。只有右侧的5个低位才会用到。这样可防止我们在一个int数里移动不切实际的位数。若对一个long值进行处理，最后得到的结果也是long。此时只会用到右侧的6个低位，防止移动超过long值里现成的位数。但在进行“无符号”右移位时，也可能遇到一个问题。若对byte或short值进行右移位运算，得到的可能不是正确的结果（Java 1.0和Java 1.1特别突出）。它们会自动转换成int类型，并进行右移位。但“零扩展”不会发生，所以在那些情况下会得到-1的结果。
要注意下面哦！！！　　
(1)>>>和>>的区别是：在执行运算时，>>>运算符的操作数高位补0，而>>运算符的操作数高位移入原来高位的值。　　
(2)右移一位相当于除以2，左移一位(在不溢出的情况下)相当于乘以2；移位运算速度高于乘除运算。　　
(3)若进行位逻辑运算的两个操作数的数据长度不相同，则返回值应该是数据长度较长的数据类型。　　
(4)按位异或可以不使用临时变量完成两个值的交换，也可以使某个整型数的特定位的值翻转。　　
(5)按位与运算可以用来屏蔽特定的位，也可以用来取某个数型数中某些特定的位。　　
(6)按位或运算可以用来对某个整型数的特定位的值置l。
二，按位异或运算符^
参与运算的两个值，如果两个相应位相同，则结果为0，否则为1。即：0^0=0， 1^0=1， 0^1=1， 1^1=0
例如：10100001^00010001=10110000
　　　0^0=0,0^1=1 0异或任何数＝任何数
　　　1^0=1,1^1=0 1异或任何数－任何数取反
　　　任何数异或自己＝把自己置0
(1)按位异或可以用来使某些特定的位翻转，如对数10100001的第2位和第3位翻转，可以将数与00000110进行按位异或运算。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10100001^00000110=10100111 //1010 0001 ^ 0x06 = 1010 0001 ^ 6
(2)通过按位异或运算，可以实现两个值的交换，而不必使用临时变量。
例如交换两个整数a，b的值，可通过下列语句实现：
a=10100001,b=00000110
a=a^b；　　//a=10100111
b=b^a；　　//b=10100001
a=a^b；　　//a=00000110
(3)异或运算符的特点是：数a两次异或同一个数b（a=a^b^b）仍然为原值a.
还有就是位运算符的优先级问题：　
~的优先级最高，其次是<<、>>和>>>，再次是＆，然后是^，优先级最低的是|。

作者: sbeeqnui1987 时间: 2012-6-15 23:57
位运算应用口诀
清零取反要用与，某位置一可用或
若要取反和交换，轻轻松松用异或
移位运算
要点 1 它们都是双目运算符，两个运算分量都是整形，结果也是整形。
2 " < <" 左移：右边空出的位上补0，左边的位将从字头挤掉，其值相当于乘2。
3 ">>"右移：右边的位被挤掉。对于左边移出的空位，如果是正数则空位补0，若为负数，可能补0或补1，这取决于所用的计算机系统。
4 ">>>"运算符，右边的位被挤掉，对于左边移出的空位一概补上0。
位运算符的应用 (源操作数s 掩码mask)
(1) 按位与-- &
1 清零特定位 (mask中特定位置0，其它位为1，s=s&mask)
2 取某数中指定位 (mask中特定位置1，其它位为0，s=s&mask)
(2) 按位或-- |
常用来将源操作数某些位置1，其它位不变。 (mask中特定位置1，其它位为0 s=s|mask)
(3) 位异或-- ^
1 使特定位的值取反 (mask中特定位置1，其它位为0 s=s^mask)
2 不引入第三变量，交换两个变量的值 (设 a=a1,b=b1)
目标操作操作后状态
a=a1^b1 a=a^b a=a1^b1,b=b1
b=a1^b1^b1 b=a^b a=a1^b1,b=a1
a=b1^a1^a1 a=a^b a=b1,b=a1
二进制补码运算公式：
-x = ~x + 1 = ~(x-1)
~x = -x-1
-(~x) = x+1
~(-x) = x-1
x+y = x - ~y - 1 = (x|y)+(x&y)
x-y = x + ~y + 1 = (x|~y)-(~x&y)
x^y = (x|y)-(x&y)
x|y = (x&~y)+y
x&y = (~x|y)-~x
x==y: ~(x-y|y-x)
x!=y: x-y|y-x
x < y: (x-y)^((x^y)&((x-y)^x))
x <=y: (x|~y)&((x^y)|~(y-x))
x < y: (~x&y)|((~x|y)&(x-y))//无符号x,y比较
x <=y: (~x|y)&((x^y)|~(y-x))//无符号x,y比较

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