「Java」位运算符

1、Java中的位运算符（操作符）

 位运算符主要针对二进制，它包括了：“与”、“非”、“或”、“异或”。从表面上看似乎有点像逻辑运算符，但逻辑运算符是针对两个关系运算符来进行逻辑运算，而位运算符主要针对两个二进制数的位进行逻辑运算。下面详细介绍每个位运算符。

1.1 .与运算符

与运算符用符号“&”表示，其使用规律如下：

只有对应的两个二进制位均为1时，结果才为1。例如，9&5，即00001001&00000101=00000001

public class Demo1
{
public static void main(String[] args)
{
int one=131;
int two=128;
System.out.println("one和two与的结果是："+(one&two));
}
}

• 运行结果:
• a 和b 与的结果是：128
• 下面分析这个程序：
• “a”的值是131，转换成二进制就是10000011，而“b”的值是128，转换成二进制就是10000000。根据与运算符的运算规律，只有两个位都是1，结果才是1，可以知道结果就是10000000，即2的7次方，为128。

1.2．或运算符

或运算符用符号“|”表示，其运算规律如下：

只要对应的两个二进制位有一个为1，结果就为1,否则就为0，例如9|5，即00001001|00000101=00001101。

public class Demo2
{
public static void main(String[] args)
{
int one=129;
int two=128;
System.out.println("one 和two 或的结果是："+(one|two));
}
}

• 运行结果:
• a 和b 或的结果是：129
• 下面分析这个程序段：
• a 的值是129，转换成二进制就是10000001，而b 的值是128，转换成二进制就是10000000，根据或运算符的运算规律，只有两个位有一个是1，结果才是1，可以知道结果就是10000001，即129。

1.3．非运算符

非运算符用符号“~”表示，其运算规律如下：

如果位为0，结果是1，如果位为1，结果是0。

public class Demo3
{
public static void main(String[] args)
{
int a=2;
System.out.println("a 非的结果是："+(~a));
}
}

• 运行结果:
• ~a 结果是：1
• 下面分析这个程序段：
• a 的值是2，转换成二进制就是10，非运算符的运算规律，如果位为0，结果是1，如果位为1，结果是0，可以知道结果就是01，即1。

1.4．异或运算符

异或运算符是用符号“^”表示的，其运算规律是：

两个操作数的位中，位相同则结果为0，不同则结果为1。

public class Demo4
{
public static void main(String[] args)
{
int a=15;
int b=2;
System.out.println("a 与 b 异或的结果是："+(a^b));
}
}

• 运行结果: a 与 b 异或的结果是：13 分析上面的程序段：a 的值是15，转换成二进制为1111，而b 的值是2，转换成二进制为0010，根据异或的运算规律，可以得出其结果为1101 即13。

2.Java中的运算符（操作符）

程序的基本功能是处理数据，任何编程语言都有自己的运算符。因为有了运算符，程序员才写出表达式，实现各种运算操作，实现各种逻辑要求。

为实现逻辑和运算要求，编程语言设置了各种不同的运算符，且有优先级顺序，所以有的初学者使用复杂表达式的时候搞不清楚。这里详细介绍一下Java中的运算符。

Java运算符很多，下面按优先顺序列出了各种运算符。

2.1 . 一元运算符

因操作数是一个，故称为一元运算符。

++x 因为++在前，所以x的值先加1后用。

x++ 因为++在后，所以x的值先用后加1。

注意：a+ ++b和a+++b是不一样的（因为有一个空格）。

 int a=10;
 int b=10;
 int sum=a+ ++b;
 System.out.println("a="+a+",b="+b+",sum="+sum);

运行结果是： a=10,b=11,sum=21

 int a=10;
 int b=10;
 int sum=a+++b;
 System.out.println("a="+a+",b="+b+",sum="+sum);

运行结果是：a=11,b=10,sum=20

2.2.算术运算符

所谓算术运算符，就是数学中的加、减、乘、除等运算。因算术运算符是运算两个操作符，故又称为二元运算符。

这些操作可以对不同类型的数字进行混合运算，为了保证操作的精度，系统在运算过程中会做相应的转化。数字精度的问题，我们在这里不再讨论。下图中展示了运算过程中，数据自动向上造型的原则。

注:

1、实线箭头表示没有信息丢失的转换，也就是安全性的转换，虚线的箭头表示有精度损失的转化，也就是不安全的。

2、当两个操作数类型不相同时，操作数在运算前会子松向上造型成相同的类型，再进行运算。

示例如下：

int a=22; 
int b=5; 
double c=5; 
System.out.println(b+"+"+c+"="+(b+c)); 
System.out.println(b+"-"+c+"="+(b-c)); 
System.out.println(b+"*"+c+"="+(b*c)); 
System.out.println(a+"/"+b+"="+(a/b)); 
System.out.println(a+"%"+b+"="+(a%b)); 
System.out.println(a+"/"+c+"="+(a/c)); 
System.out.println(a+"%"+c+"="+(a%c));

运行结果如下：

5 + 5.0 = 10.0
5 - 5.0 = 0.0
5 * 5.0 = 25.0
22 / 5 = 4
22 % 5 = 2
22 / 5.0 = 4.4
22 % 5.0 = 2.0

3、移位运算符

移位运算符操作的对象就是二进制的位，可以单独用移位运算符来处理int型整数。

以int类型的6297为例，代码如下：

System.out.println(Integer.toBinaryString(6297)); 
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297)); 
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297>>5)); 
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297>>5)); 
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297>>>5)); 
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297>>>5)); 
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297<<5)); 
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297<<5));

运行结果：

1100010011001 
11111111111111111110011101100111
11000100
11111111111111111111111100111011
11000100
111111111111111111100111011
110001001100100000
11111111111111001110110011100000

注：

x<>y相当于x/2y，从计算速度上讲，移位运算要比算术运算快。如果x是负数，那么x>>>3没有什么算术意义，只有逻辑意义。

4、关系运算符

Java具有完备的关系运算符，这些关系运算符同数学中的关系运算符是一致的。具体说明如下：

5、逻辑运算符

逻辑非关系值表

逻辑与关系值表

逻辑或关系值表

在运用逻辑运算符进行相关的操作，就不得不说“短路”现象。代码如下：

if(1==1 && 1==2 && 1==3){ }
 代码从左至右执行，执行第一个逻辑表达式后：true && 1==2 && 1==3，执行第二个逻辑表达式后：true && false && 1==3，因为其中有一个表达式的值是false，可以判定整个表达式的值是false，就没有必要执行第三个表达式了，所以java虚拟机不执行1==3代码，就好像被短路掉了。

逻辑或也存在“短路”现象，当执行到有一个表达式的值为true时，整个表达式的值就为true，后面的代码就不执行了。

“短路”现象在多重判断和逻辑处理中非常有用。我们经常这样使用：

public void a(String str){ 
 if( str != null && str.trim().length() > 0){ 
 } }

如果str为null，那么执行str.trim().length()就会报错，短路现象保证了我们的代码能够正确执行。

在书写布尔表达式时，首先处理主要条件，如果主要条件已经不满足，其他条件也就失去了处理的意义。也提高了代码的执行效率。

位运算是对整数的二进制位进行相关操作，详细运算如下：

非位运算值表

与位运算值表

或位运算值表

异或位运算值表

int a=15; 
int b=2; 
System.out.println(a+"&"+b+"="+(a&b)); 
System.out.println(a+"|"+b+"="+(a|b)); 
System.out.println(a+"^"+b+"="+(a^b));

运算结果如下：

15&2=2
15|2=15
15^2=13

程序分析：

按位运算属于计算机低级的运算，现在我们也不频繁的进行这样的低级运算了。

6、三目运算符

三目运算符是一个特殊的运算符，它的语法形式如下：

布尔表达式？表达式1：表达式2

运算过程：如果布尔表达式的值为true，就返回表达式1的值，否则返回表达式2的值，例如：

int sum=90;String str=sum<100 ? "失败" : "成功";

等价于下列代码：

String str = null;
if(num<100){
 str="失败";
}else{
 str="成功";
}

三目运算符和if…else语句相比，前者使程序代码更加简洁。

7、赋值运算符

赋值运算符是程序中最常用的运算符了，示例如下：

补充：

• 字符串运算符： + 可以连接不同的字符串。
• 转型运算符： （） 可以将一种类型的数据或对象，强制转变成另一种类型。如果类型不相容，会报异常出来。

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