Java中的位运算符

　　Java提供的位运算符有：左移( << )、右移( >> ) 、无符号右移( >>> ) 、位与( & ) 、位或( | )、位非( ~ )、位异或( ^ )，除了位非( ~ )是一元操作符外，其它的都是二元操作符。

　　PS：所有的位运算操作都是基于二进制补码进行的，干开发的都应该知道相关知识吧，我就不多哔哔。

　　在移位运算时，byte、short和char类型移位后的结果会变成int类型，对于byte、short、char和int进行移位时，规定实际移动的次数是移动次数和32的余数，也就是移位33次和移位1次得到的结果相同。移动long型的数值时，规定实际移动的次数是移动次数和64的余数，也就是移动66次和移动2次得到的结果相同。 　

<<（左移）

　　按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数，高位移出（舍弃），低位的空位补零。 　　

　　语法格式 　　需要移位的数字 << 移位的次数
　　例如：

System.out.println("'<<'位操作符(10 << 3):" + (10 << 3));
 
----------
输出结果
    80

　　首先把10转换为二进制数字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010，然后把该数字高位（左侧）的两个零移出，其他的数字都朝左平移2位，最后在低位（右侧）的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000，则转换为十进制是80.

　　数学意义
　　在数字没有溢出的前提下，对于正数和负数，左移一位都相当于乘以2的1次方，左移n位就相当于乘以2的n次方。 即：10*2^3=80

>>（右移）

　　按二进制形式把所有的数字向右移动对应val位数，低位移出（舍弃），高位的空位补符号位，即正数补零，负数补1.
　　语法格式 　需要移位的数字 >> 移位的次数
　　例如

System.out.println("'>>'位操作符(10 >> 3):" + (10 >> 3));

System.out.println("'>>'位操作符(-10 >> 3):" + (-10 >> 3));

---------- 输出结果 

　　'>>'位操作符(10 >> 3):1 
　　'>>'位操作符(-10 >> 3):-2

　　10的二进制形式为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010，然后把低位的最后两个数字移出，因为该数字是正数，所以在高位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001.转换为十进制是1.即：10/2^3 取整 1
　　数学意义   右移一位相当于除2，右移n位相当于除以2的n次方。

>>>（无符号右移）

　　按二进制形式把所有的数字向右移动对应val位数，低位移出（舍弃），高位的空位补零。对于正数来说和带符号右移相同，对于负数来说不同。

System.out.println("'>>>'位操作符(-10 >>> 3):" + (-10 >>> 3));

System.out.println("'>>>'位操作符(10 >>> 3):" + (10 >>> 3));

------------ 输出结果：
 
　　'>>>'位操作符(-10 >>> 3):536870910
　　'>>>'位操作符(10 >>> 3):1

　　对-10右移三位的过程为：舍弃二进制数的最后三位，在二进制数的开头增加三个0，导致原来的符号位由‘1’变成了‘0’，由负数变成了正数;

　　-10的二进制原码： 1000  0000  0000  0000  0000  0000  0000 1010，

　　　　　　　　反码：1111  1111  1111  1111  1111  1111  1111  0101

　　　　　　　　补码：1111  1111  1111  1111  1111  1111  1111  0110

　　补码右移三位后  ‭0001 1111  1111  1111  1111  1111  1111  1110，转换成十进制 536870910

& （与运算符）

　　与运算时，进行运算的两个数，从最低位到最高位，一一对应。如果某 bit 的两个数值对应的值都是 1，则结果值相应的 bit 就是 1，否则为 0.　　

　　0 & 0 = 0,
 
　　0 & 1 = 0,
 
　　1 & 1 = 1

System.out.println("'&'位操作符(10 & 3):" + (10 & 3));
 
---------
输出结果：
    '&'位操作符(10 & 3):2    

|（或运算符）

　　与运算时，进行运算的两个数，从最低位到最高位，一一对应。如果某 bit 的两个数值对应的值只要 1 个为 1，则结果值相应的 bit 就是 1，否则为 0。

    0 | 0 = 0,
 
    0 | 1 = 1,
 
    1 | 1 = 1

System.out.println("'|'位操作符(10 | 3):" + (10 | 3));
 
----------
输出结果：
　　'|'位操作符(10 | 3):11

~ (取反运算符）

　　对操作数的每一位进行操作，1 变成 0，0 变成 1。　

System.out.println("'~'位操作符(~ 10):" + (~10));

System.out.println("'~'位操作符(~ -10):" + (~-10));

---------- 
输出结果：
　　'~'位操作符(~ 10):-11
　　'~'位操作符(~ -10):9

　　10的二进制原码  0000  0000  0000  0000  0000  0000  0000  1010  反码，补码 同

　　　　　　~取反操作后：1111  1111  1111  1111  1111  1111  1111  1111  0101   补码

　　　　　　反码： 1111  1111  1111  1111  1111  1111  1111  1111  0100

　　　　　　原码：1000  0000  0000  0000  0000  0000  0000  1011   即  -11　　

　　个人猜想：N进行取反操作的结果是不是 -N-1？？？？　　　　　

^ (异或运算符)

　　两个操作数进行异或时，对于同一位上，如果数值相同则为 0，数值不同则为 1。

System.out.println("'^'位操作符(10^3):"+(10^3));
 
System.out.println("'^'位操作符(9^3):"+(9^3));
 
System.out.println("'^'位操作符(9^10):"+(9^10));
 
-------------
输出结果：
    '^'位操作符(10^3):9
    '^'位操作符(9^3):10
    '^'位操作符(9^10):3    

相信从这个例子，你们也应该看明白异或操作的规律了吧。

小结 　　

二进制运算符，包括位运算符和移位运算符，使程序员可以在二进制基础上操作数字，可以更有效的进行运算，并且可以以二进制的形式存储和转换数据，是实现网络协议解析以及加密等算法的基础。