Java中「与运算,或运算,异或运算,取反运算。」

AI悦创原创2022年7月7日
大约 4 分钟

Java 中的「与运算 & 」 规则 :都为 1 时才为 1,否则为 0

  • 即:两位同时为 “1”,结果才为 “1”,否则为 0

例如:


    public static void main(String args[]) {
        System.out.println( 7 & 9);
        
        /*
         * 7的二进制
         * 7/2=3...1
         * 3/2=1...1
         * 1/2=0...1
         * 直到商为0,将余数倒过来就是111
         * 于是得数是111
         */
        
        /*
         * 9的二进制
         * 9/2=4...1
         * 4/2=2...0
         * 2/2=1...0
         * 1/2=0...1
         * 于是得数是1001
         */
        
        /*
         *  7二进制 0111    
         *  9二进制 1001
         * ------------ 
         *          0001   ==1
         */        
    }

Java 中的「或运算 | 」 规则 :有一个为 1,则为 1

  • 即 :参加运算的两个对象只要有一个为 1,其值为 1。

例如:

    public static void main(String args[]){        
        System.out.println(7 | 9);    
        
        /*
         * 7二进制 0111
         * 9二进制 1001
         * -----------
         *         1111 == 15
         * */    
    }

Java 中的「异或运算 ^ 」 规则 :都不同时,为 1

  • 即:参加运算的两个对象,如果两个相应位为“异”(值不同),则该位结果为 1,否则为 0。

例如:

    public static void main(String args[]){
        System.out.println( 7 ^ 9);
        /*
         * 7二进制 0111
         * 9二进制 1001
         * ------------
         *        1110 == 14
         * */
    }    

Java 中的「取反运算 ~ 」 规则 :按位取反

  • 即:对一个二进制数按位取反,即将 1 变 0 , 0 变 1。

  • 按位取反运算符“~”的原理:是将内存中的补码按位取反(包括符号位)。

    1. 二进制数在内存中是以补码的形式存放的。
    2. 补码首位是符号位,0 表示此数为正数,1 表示此数为负数。
    3. 正数的补码、反码,都是其本身。
    4. 负数的反码是:符号位为 1,其余各位求反,但末位不加 1 。
    5. 负数的补码是:符号位不变,其余各位求反,末位加 1 。
    6. 所有的取反操作、加 1、减 1 操作,都在有效位进行。

例如:正数

  • 正数 9(二进制为:1001)在内存中存储为 01001,必须补上符号位(开头的数字 0 为符号位)。
  • 转二进制:0 1001
  • 计算补码:0 1001「正数的补码也就是原码」
  • 按位取反:1 0110 (变成补码,这明显变成了一个负数补码,因为符号位是 1)
  • 补码减1 :1 0101
  • 再取反 :1 1010
  • 符号位为1是负数,即-10

例如:负数

  • 负数 -1(二进制为:0001 )在内存中存储为 10001,必须补上符号位(开头的数字 1 为符号位)。
  • -1 的反码为 11110
  • -1 的补码为 11111 (也可以理解为:反码末位加上1就是补码)
  • ~-1 的取反 00000
  • ~-1 结果为:0

例 1:

package test2;

public class CeshiQuFan {

    public static void main(String args[]){
            System.out.println(~7);//正数    
    
        /*
         * 7二进制 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111
         *         0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 反码
         *         0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 补码        
         *         1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 得到正数的补码之后进行取反 (这时得到的是负数)符号位为: 1
         *         所以~7的值为:-8
         */
    }
}    

例2:

package test2;

public class CeshiQuFan {

    public static void main(String args[]){
            System.out.println(~-1);//负数    
            
  /*
   * -1二进制 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
   *          1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110  反码(负数的反码是:符号位为1,其余各位求反,但末位不加1。)
   *            1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111  补码(负数的补码是:符号位不变,其余各位求反,末位加1 。)
   *          0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  得到负数的补码之后进行取反 (这时得到的是正数) 符号位为: 0
   *           所以~-1的值为:0
   */
            
    }
}

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