位运算相关

位运算整理

名称	符号	例子	推理公式	运用场景
右移	>>	5>>2=1 -5>>2=-2	非负数右移2位为除以4 负数右移两位为正数除以4余数为0,则值就为该值的负数,否则为该值+1的负数	非负数的除法运算,运算效率比除运算效率高
无符号右移	>>>	5>>>2=1 -5>>>2=2^30-2	非负数和右移运算结果一致,负数为2^(32-右移位数)-(负数右移的结果)	待确认
左移	<<	5<<2=20 -5<<2=-20	左移为乘以4	替换乘法运算
按位与	&	0&0=0;0&1=0;1&1=1	按位&运算	判断奇偶性(&1)
按位或			0	0=0;0
按位异或	^	0^0=0;0^1=1;1^1=0	按位^运算	a,b交换值不需要用临时变量
按位取反	~	~~0=-1;~~1=-2;~-1=0	~n=-(n+1)	如果为该公式时,可以用n取反代替

运用场景:

#1.a取绝对值
(a^(a>>31))-(a>>31)
a >> 31 == 0 ? a : (~a + 1)
#2.m*2^n替换
m<<n
#3.判断奇偶性
a&1==1?"奇数":"偶数"
#4.不用零时变量交换两个数
a=m;
b=n;
a=a^b;
b=a^b;
a=a^b;
#5.取余数
a=m%16;
a=m&15;
#5.开关判断的使用场景
public interface UserOptType{
   long BASE_INFO = 1;
   long VIP_INFO = 1 << 1;
   long FANS_INFO = 1 << 2;
   long ATTENTION_INFO = 1 << 3;
   long MODEL_INFO = 1 << 4;
   long REAL_NAME_INFO = 1 << 5;
}


public class UserService{
    public Object getUserInfo(String userId,long optType){
        Object result = new Object();
        if ( optType & UserOptType.BASE_INFO > 0 ){
            setBaseInfo(userId,result);
        }
        if ( optType & UserOptType.VIP_INFO > 0 ){
            setVipInfo(userId,result);
        }
      // ......
    }
}

运行的实例代码

package pers.xiaotian.binary;

public class Cal {

    public static void main(String[] args) {
        //按位与&、按位或｜、按位非～、按位异或^、右移>>、左移<<、无符号右移>>>
        //数值的二进制存储方式，整数为源码，负数为补码（源码取反+1为补码）
        System.out.println(-5>>>2);
        System.out.println(3>>2);//3/2/2 =0
        System.out.println(-18>>2);
        System.out.println(-17>>2);
        //-13的补码为：11111111 11111111 11111111 11101100
        System.out.println(-16>>2);
        //-13的补码为：11111111 11111111 11111111 11101101
        System.out.println(-15>>2);
        //-13的补码为：11111111 11111111 11111111 11101110
        System.out.println(-14>>2);
        //-13的补码为：11111111 11111111 11111111 11101111
        System.out.println(-13>>2);
        //-12的补码为：11111111 11111111 11111111 11110100
        System.out.println(-12>>2);
        //-11的补码为：11111111 11111111 11111111 11110101
        System.out.println(-11>>2);
        //-10的补码为：11111111 11111111 11111111 11110110
        System.out.println(-10>>2);
        System.out.println("=========================================");
        //-9的补码为：11111111 11111111 11111111 11110111
        System.out.println(-9/4-1);
        System.out.println(-9>>2);
        //-8的补码为：11111111 11111111 11111111 11111000
        System.out.println(-8/4);
        System.out.println(-8>>2);
        //-7的补码为：11111111 11111111 11111111 11111001
        System.out.println(-7/4-1);
        System.out.println(-7>>2);
        //-6的补码为：11111111 11111111 11111111 11111010
        //>>右移符号位不动，高位补1
        //11111111 11111111 11111111 11111110 为-1的补码、
//        System.out.println(-7/2/2);
        System.out.println(-6/4-1);
        System.out.println(-6>>2);// -2 -6/2/2-1
        //-5的补码为：11111111 11111111 11111111 11111011
        //>>右移符号位不动，高位补1
        //11111111 11111111 11111111 11111110 为-1的补码
//        System.out.println(-6/2/2);
        System.out.println(-5/4-1);
        System.out.println(-5>>2);// -2
        //-4的补码为：11111111 11111111 11111111 11111100
        //>>右移符号位不动，高位补1
        //11111111 11111111 11111111 11111111 为-1的补码
//        System.out.println(-5/2/2);
        System.out.println(-4/4);
        System.out.println(-4>>2);// -1
//        System.out.println(-4/2/2);
        System.out.println(-3/4-1);
        System.out.println(-3>>2);// -1
        //整数 n/2/2=n/4 负数 n/2/2 = n/4如果n%4取余数为0，则为n/4，否则为n/4-1

        System.out.println(3>>>2);//3/2/2 =0
        //-3的补码为：11111111 11111111 11111111 11111101
        //>>>右移符号位移动，高位补0
        //00111111 11111111 11111111 11111111 为-1的补码
        System.out.println(-3>>>2);//2^30-1 1073741823

        System.out.println(3<<2);//3*2*2 = 12
        //-3的补码为：11111111 11111111 11111111 11111101
        //<<左移符号位移动，高位补0
        //11111111 11111111 11111111 11110100 为的补码-12
        System.out.println(-3<<2);//-3*2*2 = -12

        //判断奇偶性
        System.out.println((4&1)==1?"奇数":"偶数");
        System.out.println((4|0)==1?"奇数":"偶数");

        //取反
        System.out.println(~0);//-1
        System.out.println(~1);//-2
        System.out.println(~-2);// ~n= -(n+1)

        //异或
        //0101
        System.out.println(4^8);//1^1=0 0^0=0 0^1=1  a^b^a=b
        System.out.println("==========");

        System.out.println(1^1);
        System.out.println(1^0);
        System.out.println(0^0);
        //a与b交换
        int a = 10;
        int b = 12;
        a = a^b;
        b = a^b;//a^b^b = a;
        a = a^b;//a^b^a = b;
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);


        System.out.println("===================");
        System.out.println(4<<2);
        System.out.println(-4<<2);
        System.out.println("==============");
        //负数 -(n-1)+1
        //正数 n-0
        System.out.println((-5^(-5>>31))-(-5>>31));

    }
}