Java的运算符--与（&）、非（~）、或（|）、异或（^）详解

public class Test1 {

    public static void main(String[] args) {

        /* 符号为:最高位同时表示图号，0为正数，1为负数 */

        /*
         * 1、二进制转换为十进制
         *
         * 二进制转换为10进制的规律为：每位的值 * 2的（当前位减1次方）
         * 例如： 00000001 = 0 * 2^7 + 0 * 2^6 +0 * 2^5
         * + 0 * 2^4 + 0 * 2^3 + 0 * 2^2 + 0 * 2^1 + 1 * 2^0 = 1
         * 00000010 = 0 * 2^7 + 0 * 2^6 + 0 * 2^5
         * + 0 * 2^4 + 0 * 2^3 + 0 * 2^2+ 1 * 2^1 + 0 * 2^0 = 2
         *
         * 2、二进制的符号位：最高位表示符号位，0表示正数， 1表示负数
         *
         * 3、将二进制负数转换为十进制：先对该二进制数取反，然后加1，再转换为十进制，然后在前面加上负号
         * 例如： 10101011 最高位为1，所以为负数。
         * 第一步：取反： 0101 0100 ，
         * 第二步：加1 ： 0101 0101，
         * 第三步：转换为10进制：85
         * 第四步：加上负号： -85 。
         * 所以 1010 1011 转换为十进制为 -85
         *
         * 4、将十进制负数转换为二进制：先得到该十进制负数的绝对值，然后转换为二进制，然后将该二进制取反，然后加1
         * 例如：-85
         * 第一步：得到绝对值 85
         * 第二步：转换为二进制：0101 0101
         * 第三步：取反： 1010 1010
         * 第四步：加1： 1010 1011
         * 所以，-85转换为二进制为 1010 1011
         */

        /*
         * ~ ‘非‘ 运算符是将目标数的进制去反，即0变成1 ，1变成0。
         * 例如： 2的二进制码为 00000010 ，它取反为11111101。
         * 可见取反后结果为负数（二进制负数转换为十进制的步骤为：将二进制取反，然后+1）
         * 将 1111 1101 转换为10进制
         * 第一步：取反得到 0000 0010，
         * 第二步：加1，得到 0000 0011 ，得到的结果为3 ，
         * 第三步：在前面加上负号就可以了
         * 所以结果为-3
         */
        System.out.println(~2);

        /*
         * ^ 异或，计算方式为：两个二进制数的位相同则为0 不同则为1
         * 23转换为二进制为：0001 0111
         * 12转换为二进制为：0000 1100
         *             —————————
         * 计算结果为：              0001 1011 = 27
         */
        System.out.println(23 ^ 12);

        /*
         * & 按位与，计算方式为：两个二进制数的位都为1则为1 ，否则为0
         * 1的二进制为：0000 0001
         * 2的二进制为：0000 0010
         *          —————————
         * 结果为 :  0000 0000 = 0
         */
        System.out.println(1 & 2);

        /*
         * | 按位或，计算方式为：两个二进制位有一个为1就为1，否者为0
         * 5 的二进制为：0000 0101
         * 6 的二进制为：0000 0110
         *          —————————
         * 结果为：  0000 0111 = 7
         */
        System.out.println(5 | 6);

        /*
         * >> "有符号"右移位，
         * 符号左边表示要被移位的数，右边表示需要移的位数，结果为正数则在左边补0，否则补1
         * 3 的二进制为：0000 0011
         * 第一步：向右移动1位：最低位右边的1被移除   000 0001
         * 第二步：是正数，最高位左边补0， 0000 0001 = 1。
         */
        System.out.println(3 >> 1);

        /*
         * -3默认int型 32位
         * 先转换二进制：
         *  绝对值：3
         *  绝对值二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
         *   取反：  1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
         *   加1：   1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
         *  (-3的二进制   1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101)
         * 将二进制结果右移动一位，由于是负数，所以要在最高位补1
         *           1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
         * 得到的结果是负数
         *   取反：  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
         *   加1：   0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
         *   得到2，结果加上负号即为该二进制对应的十进制：-2
         */
        System.out.println(-3 >> 1);

        /*
         * >>> "无符号"右移运算符，
         * 将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。
         * 采用0扩展机制，也就是说，无论值的正负，都在高位补0.
         * -3默认int型 32位
         * 先转换二进制：
         *  绝对值：3
         *  绝对值二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
         *   取反：  1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
         *   加1：   1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
         * 将二进制结果右移一位，因为无符号所以。最高位补0
         *           0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
         * 结果为：2147483646
         */
        System.out.println(-3 >>> 1);
    }
}