Java中「與運算，或運算，異或運算，取反運算。」

時間 2019-11-15

標籤 java 運算異或欄目 Java 简体版

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Java中的「與運算 & 」規則：都爲1時才爲1，不然爲0

即：兩位同時爲「1」，結果才爲「1」，不然爲0

例如：

public static void main(String args[]) {
        System.out.println( 7 & 9);
        
        /*
         * 7的二進制
         * 7/2=3...1
         * 3/2=1...1
         * 1/2=0...1
         * 直到商爲0，將餘數倒過來就是111
         * 因而得數是111
         */
        
        /*
         * 9的二進制
         * 9/2=4...1
         * 4/2=2...0
         * 2/2=1...0
         * 1/2=0...1
         * 因而得數是1001
         */
        
        /*
         *  7二進制 0111    
         *  9二進制 1001
         * ------------ 
         *          0001   ==1
         */        
    }

Java中的「或運算 | 」規則：有一個爲1，則爲1

即：參加運算的兩個對象只要有一個爲1，其值爲1。

例如：

public static void main(String args[]){        
        System.out.println(7 | 9);    
        
        /*
         * 7二進制 0111
         * 9二進制 1001
         * -----------
         *         1111 == 15
         * */    
    }

Java中的「異或運算 ^ 」規則：都不一樣時，爲1

即：參加運算的兩個對象，若是兩個相應位爲「異」（值不一樣），則該位結果爲1，不然爲0。

例如：

public static void main(String args[]){
        System.out.println( 7 ^ 9);
        /*
         * 7二進制 0111
         * 9二進制 1001
         * ------------
         *        1110 == 14
         * */
    }

Java中的「取反運算 ~ 」規則：按位取反

即：對一個二進制數按位取反，即將1變0，0變1。
按位取反運算符「~」的原理：是將內存中的補碼按位取反（包括符號位）。segmentfault
1. 二進制數在內存中是以補碼的形式存放的。
2. 補碼首位是符號位，0表示此數爲正數，1表示此數爲負數。
3. 正數的補碼、反碼，都是其自己。
4. 負數的反碼是：符號位爲1，其他各位求反，但末位不加1 。
5. 負數的補碼是：符號位不變，其他各位求反，末位加1 。
6. 全部的取反操做、加一、減1操做，都在有效位進行。
  - 例如：正數
  - 正數9（二進制爲：1001）在內存中存儲爲01001，必須補上符號位（開頭的數字0爲符號位）。
  - 轉二進制：0 1001
  - 計算補碼：0 1001
  - 按位取反：1 0110 (變成補碼，這明顯變成了一個負數補碼，由於符號位是1)
  - 補碼減1 ：1 0101
  - 在取反：1 1010
  - 符號位爲1是負數，即-10
  - 例如：負數
  - 負數-1（二進制爲：0001）在內存中存儲爲10001，必須補上符號位（開頭的數字1爲符號位）。
  - -1的反碼爲11110
  - -1的補碼爲11111 （也能夠理解爲：反碼末位加上1就是補碼）
  - ~-1的取反 00000
  - ~-1結果爲：0

例1：

package test2;

public class CeshiQuFan {

    public static void main(String args[]){
            System.out.println(~7);//正數    
    
        /*
         * 7二進制 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111
         *         0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 反碼
         *         0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 補碼        
         *         1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 獲得正數的補碼以後進行取反 (這時獲得的是負數)符號位爲： 1
         *         因此~7的值爲:-8
         */
    }
}

例2：

package test2;

public class CeshiQuFan {

    public static void main(String args[]){
            System.out.println(~-1);//負數    
            
  /*
   * -1二進制 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
   *          1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110  反碼（負數的反碼是：符號位爲1，其他各位求反，但末位不加1。）
   *            1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111  補碼（負數的補碼是：符號位不變，其他各位求反，末位加1 。）
   *          0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  獲得負數的補碼以後進行取反 (這時獲得的是正數) 符號位爲： 0
   *           因此~-1的值爲:0
   */
            
    }
}