位運算在我們平時開發(fā)中很少會用到,以至于它被大多數(shù)人所忽略,因此在面試題中能頻繁的看到位運算的身影。
(資料圖片僅供參考)
由于位運算本質(zhì)是二進制運算,大多數(shù)開發(fā)者可能會對此比較陌生,本文旨在揭開位運算的神秘面紗,一同探究其本質(zhì),幫助大家掌握位運算的方法。
位運算包括以下幾類:
運算符 | 運算 | 規(guī)則 | 范例 |
<< | 左移 | 空位補0,被移除的高位丟棄,空缺位補0。 | 3 << 2 = 12 --> 3*2*2 = 12 |
>> | 右移 | 被移位的二進制最高位是0,右移后,空缺位補0; 最高位是1,空缺位補1。 | 3 >> 1 = 1 --> 3/2 = 1 |
>>> | 無符號右移 | 被移位二進制最高位無論是0或者是1,空缺位都用0補。 | 3 >>> 1 = 1 --> 3/2 = 1 |
& | 與運算 | 二進制位進行&運算,只有1&1時結(jié)果是1,否則是0。 | 6 & 3=2 |
| | 或運算 | 二進制位進行|運算,只有0|0時結(jié)果是0,否則是1。 | 6 | 3 = 7 |
^ | 異或運算 | 相同二進制位進行^運算,結(jié)果是0; 1^1 = 0,0^0 = 0 不相同二進制位^運算結(jié)果是1。1^0 = 1,0^1 = 1 | 6^3 = 5 |
~ | 取反運算 | 正數(shù)取反,各二進制碼按補碼各位取反 負數(shù)取反,各二進制碼按補碼各位取反 | ~6 = -7 |
注意:運算符的運算過程都是基于二進制的補碼運算,需預(yù)先了解二進制(原碼、補碼、反碼)相關(guān)知識。
1.左移:<<
運算規(guī)則:在一定范圍內(nèi),數(shù)據(jù)每向左移動一位,相當于原數(shù)據(jù)*2。(正數(shù)、負數(shù)都適用)
【注意】當左移的位數(shù)n超過該數(shù)據(jù)類型的總位數(shù)時,相當于左移(n-總位數(shù))位,例:3 << 34 = 12,由于3的二進制總位數(shù)32,左移34相當于 3 << (34 - 32) --> 3 << 2 = 12。
3 << 4 --> 3*2的4次冪 => 3*16 => 48
二進制運算:
-3 << 4 --> -3*2的4次冪 => -3*16 => -48
二進制運算:
2.右移:>>
運算規(guī)則:在一定范圍內(nèi),數(shù)據(jù)每向右移動一位,相當于原數(shù)據(jù)/2。(正數(shù)、負數(shù)都適用)
【注意】如果不能整除,向下取整。例:3.2 >> 1 = 1
69 >> 4 --> 69/2的4次 = 69/16 =4
二進制運算:
69 >> 4 --> -69/2的4次 = -69/16 = -5
二進制運算:
3.無符號右移:>>>
運算規(guī)則:往右移動后,左邊空出來的位直接補0。(正數(shù)、負數(shù)都適用)
69 >>> 4 --> 69/2的4次 = 69/16 =4
二進制運算:
-69 >>> 4 結(jié)果:268435451
二進制運算:
4.按位與:&
運算規(guī)則:對應(yīng)位都是1才為1,否則為0。
1 & 1 = 1;1 & 0 = 0;0 & 1 = 0;0 & 0 = 0;9 & 7 = 1;-9 & 7 = 7;
二進制運算:
5.按位或:|
運算規(guī)則:對應(yīng)位只要有1即為1,否則為0。
1 | 1 = 1;1 | 0 = 1;0 | 1 = 1;0 | 0 = 0;9 | 7 = 15;-9 | 7 = -9;
二進制運算:
6.按位異或:^
運算規(guī)則:對應(yīng)位一個為1一個為0,才為1,否則為0。
1 ^ 1 = 0;1 ^ 0 = 1;0 ^ 1 = 1;0 ^ 0 = 0;9 ^ 7 = 14;-9 ^ 7 = -16;
二進制運算:
7.按位取反:~
運算規(guī)則:對應(yīng)位為1,則結(jié)果為0;對應(yīng)位為0,則結(jié)果為1。
~0 = 1;~1 = 0;~9 = -10;~-9 = 8;
二進制計算:
總結(jié):位運算的核心是二進制運算,掌握以上7種運算方法,位運算將變得不再困難!
腳踏實地行,海闊天空飛~
關(guān)鍵詞: