Java的位運算子詳解例項——與（&）、非（~）、或（|）、異或（^）

位運算子主要針對二進位制，它包括了：“與”、“非”、“或”、“異或”。從表面上看似乎有點像邏輯運算子，但邏輯運算子是針對兩個關係運算符來進行邏輯運算，而位運算子主要針對兩個二進位制數的位進行邏輯運算。下面詳細介紹每個位運算子。

1．與運算子
與運算子用符號“&”表示，其使用規律如下：
兩個運算元中位都為1，結果才為1，否則結果為0，例如下面的程式段。
public class data13
{
public static void main(String[] args)
{
int a=129;
int b=128;
System.out.println("a 和b 與的結果是："+(a&b));
}
}
執行結果
a 和b 與的結果是：128
下面分析這個程式：
“a”的值是129，轉換成二進位制就是10000001，而“b”的值是128，轉換成二進位制就是10000000。根據與運算子的運算規律，只有兩個位都是1，結果才是1，可以知道結果就是10000000，即128。

2．或運算子
或運算子用符號“|”表示，其運算規律如下：
兩個位只要有一個為1，那麼結果就是1，否則就為0，下面看一個簡單的例子。
public class data14
{
public static void main(String[] args)
{
int a=129;
int b=128;
System.out.println(“a 和b 或的結果是：”+(a|b));
}
}
執行結果
a 和b 或的結果是：129
下面分析這個程式段：
a 的值是129，轉換成二進位制就是10000001，而b 的值是128，轉換成二進位制就是10000000，根據或運算子的運算規律，只有兩個位有一個是1，結果才是1，可以知道結果就是10000001，即129。

3．非運算子
非運算子用符號“~”表示，其運算規律如下：

如果位為0，結果是1，如果位為1，結果是0，下面看一個簡單例子。
public class data15
{
public static void main(String[] args)
{
int a=2;
System.out.println("a 非的結果是："+(~a));
}
}

4．異或運算子
異或運算子是用符號“^”表示的，其運算規律是：
兩個運算元的位中，相同則結果為0，不同則結果為1。下面看一個簡單的例子。
public class data16
{
public static void main(String[] args)
{
int a=15;
int b=2;
System.out.println("a 與 b 異或的結果是："+(a^b));
}
}
執行結果
a 與 b 異或的結果是：13
分析上面的程式段：a 的值是15，轉換成二進位制為1111，而b 的值是2，轉換成二進位制為0010，根據異或的運算規律，可以得出其結果為1101 即13。

Java中的運算子（操作符）

    程式的基本功能是處理資料，任何程式語言都有自己的運算子。因為有了運算子，程式設計師才寫出表示式，實現各種運算操作，實現各種邏輯要求。

   為實現邏輯和運算要求，程式語言設定了各種不同的運算子，且有優先順序順序，所以有的初學者使用複雜表示式的時候搞不清楚。這裡詳細介紹一下Java中的運算子。

    Java運算子很多，下面按優先順序列出了各種運算子。

一、一元運算子

    因運算元是一個，故稱為一元運算子。

++x 因為++在前，所以先加後用。
x++ 因為++在後，所以先用後加。

注意：a+ ++b和a+++b是不一樣的（因為有一個空格）。

  int a=10;
  int b=10;
  int sum=a+ ++b;
  System.out.println("a="+a+",b="+b+",sum="+sum);
執行結果是： 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);
執行結果是：a=11,b=10,sum=20

n=10;
m=~n;
變數n的二進位制數形式：                 00000000 00000000 00000000 00001010
逐位取反後，等於十進位制的-11： 11111111 11111111 11111111 11110101 

二、算術運算子

    所謂算術運算子，就是數學中的加、減、乘、除等運算。因算術運算子是運算兩個操作符，故又稱為二元運算子。

    這些操作可以對不同型別的數字進行混合運算，為了保證操作的精度，系統在運算過程中會做相應的轉化。數字精度的問題，我們在這裡不再討論。下圖中展示了運算過程中，資料自動向上造型的原則。

    注：1、實線箭頭表示沒有資訊丟失的轉換，也就是安全性的轉換，虛線的箭頭表示有精度損失的轉化，也就是不安全的。
      2、當兩個運算元型別不相同時，運算元在運算前會子鬆向上造型成相同的型別，再進行運算。

示例如下：

int a=22;
int b=5;
doublec=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));

執行結果如下：

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

三、移位運算子

   移位運算子操作的物件就是二進位制的位，可以單獨用移位運算子來處理int型整數。

以int型別的6297為例，程式碼如下：

System.out.println(Integer.toBinaryString(6297));
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297));</li>
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297&gt;&gt;5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297&gt;&gt;5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297&gt;&gt;&gt;5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297&gt;&gt;&gt;5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297&lt;&lt;5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297&lt;&lt;5));

  執行結果：

1100010011001
11111111111111111110011101100111
11000100
11111111111111111111111100111011
11000100
111111111111111111100111011
110001001100100000
11111111111111001110110011100000

注：x<<y 相當於 x*2^y ；x>>y相當於x/2^y
    從計算速度上講，移位運算要比算術運算快。
    如果x是負數，那麼x>>>3沒有什麼算術意義，只有邏輯意義。

四、關係運算符

Java具有完備的關係運算符，這些關係運算符同數學中的關係運算符是一致的。具體說明如下：

instanceof操作符用於判斷一個引用型別所引用的物件是否是一個類的例項。操作符左邊的操作元是一個引用型別，右邊的操作元是一個類名或者介面，形式如下：

obj instanceof ClassName      或者    obj instanceof InterfaceName

關係運算符產生的結果都是布林型的值，一般情況下，在邏輯與控制中會經常使用關係運算符，用於選擇控制的分支，實現邏輯要求。

需要注意的是：關係運算符中的"=="和"!="既可以操作基本資料型別，也可以操作引用資料型別。操作引用資料型別時，比較的是引用的記憶體地址。所以在比較非基本資料型別時，應該使用equals方法。

五、邏輯運算子

在運用邏輯運算子進行相關的操作，就不得不說“短路”現象。程式碼如下：

if(1==1 && 1==2 && 1==3){  }

程式碼從左至右執行，執行第一個邏輯表示式後：true && 1==2 && 1==3
執行第二個邏輯表示式後：true && false && 1==3
因為其中有一個表示式的值是false，可以判定整個表示式的值是false，就沒有必要執行第三個表示式了，所以java虛擬機器不執行1==3程式碼，就好像被短路掉了。

邏輯或也存在“短路”現象，當執行到有一個表示式的值為true時，整個表示式的值就為true，後面的程式碼就不執行了。
“短路”現象在多重判斷和邏輯處理中非常有用。我們經常這樣使用：

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

如果str為null，那麼執行str.trim().length()就會報錯，短路現象保證了我們的程式碼能夠正確執行。
在書寫布林表示式時，首先處理主要條件，如果主要條件已經不滿足，其他條件也就失去了處理的意義。也提高了程式碼的執行效率。

位運算是對整數的二進位制位進行相關操作，詳細運算如下：

示例如下：

    


     
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));  

    

運算結果如下：

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

程式分析：

按位運算屬於計算機低階的運算，現在我們也不頻繁的進行這樣的低階運算了。

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