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了解java中的位运算符可以在许多情况下非常有用，尤其是在处理低级操作时。有多种位运算符要考虑，但它们都相当简单。
虽然位运算符通常不是必需的，但如果你想对java编程有牢固的掌握，了解它们是很重要的。所以，让我们开始吧！
什么是位运算符？
位运算符允许程序员对数据进行位级操作，从而可以提取或操作特定的位。你可能希望利用这一点的原因有很多，但首先，让我们回顾一下什么是位。
位回顾
如你所知，计算机是通过电信号工作的，而电的存在或不存在通常表示为二进制，也就是二进制。即使大部分细节被抽象掉了，这个原则在java中也适用。
数据被表示为一定数量的位或二进制数位。例如，在java中，一个整数是32位。这通常允许你表示的数字高达2,147,483,647（当一个位被用作符号位时，表示它是正数还是负数。）但是，在本文中，我们将主要使用可以表示为8位的数字。
and运算符（&）
and运算符将对两个数字执行按位and操作。这意味着对于结果数字中的每个位，只有在操作数中的两个位都是1时，它才是1，否则为0。下面是一个例子：
| int num1 = 10; // 二进制：00001010 int num2 = 6; // 二进制：00000110 int result = num1 & num2; |
你可能会使用按位and运算符的一个例子是当你尝试找到一个数字的奇偶性（它是偶数还是奇数）时。你可以通过将其与1进行and运算来实现这一点。如果结果为0，则该数字是偶数。
| int number = 13; boolean iseven = (number & 1) == 0; // 结果：false |
演示使用按位and运算符来确定一个数字是偶数还是奇数的java类的示例。
©jingzhengli.com
or运算符（|）
or运算符将对两个数字执行按位or操作。当使用时，对于结果数字中的每个位，如果操作数中的任一位为1或者两个位都为1，则它将为1，否则为0。这也被称为包含or操作。下面是一个例子：
| int num1 = 10; // 二进制：00001010 int num2 = 6; // 二进制：00000110 int result = num1 | num2; |
按位或运算符的一个用途是组合权限。在操作系统中，文件或进程通常会具有定义某些用户或组允许做什么的权限。
由于一个人可以有权限也可以没有权限，每一个权限可以用一个位来表示。因此，按位或运算符可以用来将权限轻松地组合为一个单独的数字，以便稍后解析它。注意，在java中，可以通过在前面加上0b来表示二进制数。像这样的东西是相当常见的：
| int readpermission = 0b00000001; int writepermission = 0b00000010; // 结合读和写权限 int combinedpermissions = readpermission | writepermission; // 结果：0b00000011 |
异或运算符 (^)
异或运算符将对两个数执行按位异或运算。对于结果中的每一位，如果操作数中的任一位为1，则该位将为1，但如果两个位都为1，则该位将为0。由于我们忽略了两个位都为1的情况，所以这被称为异或运算。以下是一个例子：
| int num1 = 10; // 二进制：00001010 int num2 = 6; // 二进制：00000110 int result = num1 ^ num2; |
异或具有一个有趣的属性：当你对两个数进行异或运算，假设为a和b，你可以对结果再次进行异或运算得到b，反之亦然。换句话说，异或是可逆的。这可以利用来轻松交换两个数而不创建额外的变量。使用该属性，交换两个数可能如下所示：
| int a = 5; int b = 3; // 交换a和b的值 |
演示使用按位异或运算符 (^) 切换二进制开关的java类的示例。
©jingzhengli.com
按位补运算符 (~)
使用按位补运算符时，将翻转数字中的每一位，即0变为1，1变为0。在这个演示中，我们显示了全部32位，因为它们都对整数的值有贡献。以下是一个例子：
| int num = 42; // 二进制：00000000000000000000000000101010
int result = ~num; |
左移运算符 (<<)
左移运算符，正如你可能猜到的，将一个数字中的所有位向左移动给定的位数。由于我们在二进制中工作，对于每次左移，我们实际上是将该数乘以2。以下是一个例子。
| int num = 5; // 二进制：00000101
int result = num << 2; |
请记住，java中的整数始终是32位的。这意味着如果你想在一个较大的整数中存储多个较小的数字，可以这样做。例如：
| int x = 3; // 二进制：00000011 int y = 5; // 二进制：00000101 // 将x和y打包到一个变量中 |
然后，要获取y，我们可以将整数与二进制值11111111 （有时称为“掩码”）进行按位与操作。
| int retrievedy = packed & 0b11111111; |
继续阅读以了解如何取回x。
右移操作符 (>>)
与左移操作符类似，右移操作符将数字的所有位向右移动指定的位置数。再次注意，由于我们是使用二进制，每次向右移动一位，我们都在将数字减半。
应用右移操作符时，左侧的空位将用符号位（第一位）填充，这也是为什么它被称为有符号右移操作符的原因。这是一个例子：
| int num = -42; // 二进制：11111111111111111111111111010110
int result = num >> 2; |
在我们使用左移操作符的示例中，我们将两个数字x和y打包到一个整数中。我们知道如何使用掩码取回y，但是我们也可以使用右移操作符轻松取回x：
| int retrievedx = packed >> 8; |
无符号右移操作符 (>>>)
无符号右移操作符与普通右移操作符完全相同，只是在左侧的空位上始终填充0。这意味着当你在一个数字上使用无符号右移操作符时，它将始终为正数。下面是一个例子：
| int num = -42; // 二进制：11111111111111111111111111010110
int result = num >>> 2; |
逻辑运算符 vs. 位运算符
在编程中，你可能遇到过这样的代码：
| if ([expression1] && [expression2]) { dosomething(); } |
或者
将下面的内容翻译成中文，保留，，及html标签
| if ([expression1] || [expression2]) { dosomething(); } |
在编程中，这些被称为逻辑运算符。与位运算符相反，逻辑运算符是用来操作布尔值或者求值为布尔值的表达式的。也就是说，原理是一样的。一个为真的语句可以看作是1，假的语句可以看作是0。
当使用逻辑或（||）时，其中一个或者两个表达式必须为真，条件才会通过。对于逻辑与（&&），两个表达式都必须为真，条件才会通过。虽然它们在使用方式上有所不同，但逻辑运算符和位运算符在基本层面上非常相似。
总结
正确使用位运算符可以节省时间，并且使代码更加清晰。虽然我们只使用了整数，但位运算符可以应用于java中的任何基本类型，并且可以以许多巧妙的方式利用它们。
无论您是编写低级代码还是使用位操作技巧，位运算符都是非常有用的工具。现在，让我们回答一些常见问题。
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