位与(&)

概念

参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。运算规则：

0&0=0;  0&1=0;  1&0=0;   1&1=1;
1

即：同时为“1”，结果才为“1”，否则为0

例如：3&5=1 即 0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001。

另：负数按补码形式参加按位与运算（因为负数以补码形式在计算机中存储）。下文亦同。

特殊用途

1. 清零。如果想将一个单元清零，即使其全部二进制位为0，只要与一个各位都为零的数值相与，结果为零。

2. 取指定位。取一个数中的指定位（指二进制位）

方法：找一个数Y，对应X要取的位，该数Y的对应位为1，其余位为零，此数Y与X进行“与运算”可以得到X中的指定位。

例：设X=10101110，取X的低4位，则Y = 0000 1111，X & Y= 0000 1110 即可得到；

还可用来取X的2、4、6位。

位或（|）

概念

参加运算的两个对象，按二进制位进行“或”运算。运算规则：

0|0=0；  0|1=1；  1|0=1；  1|1=1；
1

即 ：只要有一个为1，其值为1。

例如:3|5=7即 0000 0011 | 0000 0101 = 0000 0111 。

特殊作用

1. 置1。对一个数据的某些位置1。

方法：找到一个数Y，对应X要置1的位，该数Y的对应位为1，其余位为零。此数Y与X “或运算” 可使X中的某些位置1。

例：将X=10100000的低4位置1 ，则Y=0000 1111，X|Y = 1010 1111即可得到。

异或（^）

概念

参加运算的两个数据，按二进制位进行“异或”运算。运算规则：

0^0=0；  0^1=1；  1^0=1；  1^1=0；
1

即：如果两个相应位为“异”（值不同），则该位结果为1，否则为0。

特殊作用

1. 使特定位翻转。

找一个数Y，对应X要翻转的各位，该数Y的对应位为1，其余位为零，此数Y与X对应位异或即可。

例：X=10101110，使X低4位翻转，则Y= 0000 1111，X^Y= 1010 0001即可得到。

2. 与0异或，保留原值 。X ^ 0000 0000 = 1010 1110。

位反（~）

概念

参加运算的一个数据，按二进制位进行“取反”运算。运算规则：

~1=0；  ~0=1；
1

即：对一个二进制数按位取反，即将0变1，1变0。

特殊作用

使一个数的最低位为零，可以表示为：a&~1。

~1（无符号整型）的值为1111111111111110，再按“与”运算，最低位一定为0。因为~运算符的优先级比算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和其他运算符都高。

左移（<<）

概念

将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位（左边的二进制位丢弃，右边补0）。

例：a = a << 2 将a的二进制位左移2位，右补0，

特殊作用

左移1位后，即a << 1相当于a *= 2;

若左移时舍弃的高位不包含1，则每左移一位，相当于该数乘以2。

右移（>>）

概念

有符号右移（区别于下方无符号右移）将一个数的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1，右边丢弃。

例如：a = a >> 2 将a的二进制位右移2位，左补0 or 补1 得看被移数a是正还是负。

例如，下面的代码被求值后，temp 的值是 -4：

-14 （即二进制的 11110010）右移两位等于 -4 （即二进制的 11111100）。

var temp = -14 >> 2

特殊作用

操作数每右移一位，相当于该数除以2，即a >> 1相当于a /= 2。

无符号右移（>>>）

java中提供无符号右移运算符>>> 运算符把 expression1 的各个位向右移 expression2 指定的位数。右移后左边空出的位用零来填充。移出右边的位被丢弃。

例如：var temp = -14 >>> 2

变量 temp 的值为 -14 （即二进制的 11111111 11111111 11111111 11110010），向右移两位后等于 1073741820 （即二进制的 00111111 11111111 11111111 11111100）。

不同长度数据位运算

如果两个不同长度的数据进行位运算时，系统会将二者按右端对齐，然后进行位运算。

以“与”运算为例说明如下：我们知道在C语言中long型占4个字节，int型占2个字节，如果一个long型数据与一个int型数据进行“与”运算，右端对齐后，左边不足的位依下面三种情况补足，

（1）如果整型数据为正数，左边补16个0。

（2）如果整型数据为负数，左边补16个1。

（3）如果整形数据为无符号数，左边也补16个0。

如：long a=123;int b=1;计算a & b。

如：long a=123;int b=-1;计算a & b。

如：long a=123;unsigned int b=1;计算a & b。

另外，补充一个运算符优先级：