java中的編碼，按位操作符，移位運算符

java中的編碼

Java隻存儲補碼

原碼

：二進制，最高位為符号位，0為正數，1為負數

反碼

：正數不變；負數符号位不變，原碼數值取反

補碼

：正數不變；負數反碼+1

移碼

：符号位取反

整數-3的二進制：

原碼為 10000000 00000000 00000000 00000011

反碼為 11111111 11111111 11111111 11111100

補碼為 11111111 11111111 11111111 11111101

按位操作符

1、

~

按位非：按位取反。

~4

的補碼：

00000000 00000000 00000000 00000100，逐位取反後得到:

11111111 11111111 11111111 11111011，轉為原碼即為-5.

2、

|

按位或：逐位進行邏輯或運算，例如：1|0=1，0|0=0，1|1=1，0|1=1

4|-5

：

4 二進制形式為：00000000 00000000 00000000 00000100，

-5二進制形式為：11111111 11111111 11111111 11111011，

逐位邏輯或運算：11111111 11111111 11111111 11111111，轉為原碼即為-1.

3、

&

按位與：逐位進行邏輯與 運算，原理:1|0=0,0|0=0,1&1=1;0&1=0等。

4&-5

：

​ 4 的二進制形式為：00000000 00000000 00000000 00000100，

​ -5的二進制形式為：11111111 11111111 11111111 11111011，

逐位進行邏輯與運算：00000000 00000000 00000000 00000000,即得到0.

實際應用：

可以把位元組轉換為整 數，-64&0xFF=192

也可以用八進制的形式，-64&0377=192

其實0xFF和0377都表示的是整數255

4、

^

按位異或:逐位進行邏輯異或運算，原理:11=0，10=1，01=1，00=0.

4^-5

：

4的二進制形式為：00000000 00000000 00000000 00000100，

-5的二進制形式為：11111111 11111111 11111111 11111011，

逐位進行邏輯異或運算：11111111 11111111 11111111 11111111，即得到-1.

實際應用：按位異或可以比較兩個數字是否相等，它利用 1^1 =0，0^0 =0的原理。 20^20==0

移位運算符

<<

：左移，丢棄最高位，0補最低位

>>

：右移，符号位不變，左邊補上符号位

>>>

：無符号右移，0補最高位

例子：

整數-3的二進制

原碼為 10000000 00000000 00000000 00000011

反碼為 11111111 11111111 11111111 11111100

補碼為 11111111 11111111 11111111 11111101

Java存儲的整數-3實際為補碼

1、左移3位 -3<<3

11111111 11111111 11111111 11111101 左移3位後為：

11111111 11111111 11111111 11101000 轉為原碼：

10000000 00000000 00000000 00011000 轉為整數：即-24

2、右移3位 -3>>3 ，

11111111 11111111 11111111 11111101右移3位後：

11111111 11111111 11111111 11111111 轉為原碼：

10000000 00000000 00000000 00000001 轉為整數：即為-1

3、無符号右移3位， -3>>>3

11111111 11111111 11111111 11111101 無符号右移3位為

00011111 11111111 11111111 11111111

由于無符号右移之後為正數，正數的補碼和原碼是一緻的，是以 -3>>>3的值即為：

00011111 11111111 11111111 11111111

轉成整數輸出為：

0*2^31+0*2^30+0*2^29+1*2^28+1*2^27+.....+1*2^1+1*2^0=536870911

PS：

對char，byte或者short進行移位處理，那麼在移位進行之前，它們會自動轉換成一個int。隻有右側的低5位（32）才會有用。這樣可防止我們在一個int數裡移動不切實際的位數。若對一個long值進行處理，最後得到的結果也是long。此時隻會用到右側的6個低位（64），防止移動超過long值裡現成的位數。

byte（1位元組）、short（2位元組）、char（2位元組）做移位運算之前，會被自動轉換為int類型，然後再進行運算。

byte（1位元組）、short（2位元組）、char（2位元組）類型的資料經過移位運算後結果都為int型。

long（8位元組）經過移位運算後結果為long型。

在左移位（<<）運算時，如果要移位的位數大于被操作數對應資料類型所能表示的最大位數，那麼先将要求移位數對該類型所能表示的最大位數求餘後，再将被操作數移位所得餘數對應的數值，效果不變。

比如

1<<35 = 1<<(35%32) = 1<<3 = 8

對于有符号右移位（>>）運算和無符号右移位（>>>）運算，當要移位的位數大于被操作數對應資料類型所能表示的最大位數時，那麼先将要求移位數對該類型所能表示的最大位數求餘後，再将被操作數移位所得餘數對應的數值，效果不變。

比如

100>>35 = 100>>(35%32) = 100>>3 = 12

float（4位元組）移位沒有實用意義，因為浮點數的位數有好幾種不同含義（一般根據IEEE754标準）

符号位（1位）+ 指數位（8位）+ 尾數（23位）= 32位