学习笔记与、或、非、左移、右移

记录一下与或非左移右移运算

前言

打算把重要内容再学一遍,源码学习的时候,我发现有很多与或非位移的计算,当时都全部跳过,这回,打算先把这些弄懂,再带着去看源码,应该能理解为什么源码中,这里这里要用位移的运算,为什么要用或了。
我先看了 关于原码、反码、补码的内容

&(与) 、 |(或)

原码 = 把一个数字转为8位的二进制,第一个数字是符号(0表示正数,1表示负数),其余表示值

[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001

&(与)

比如 2&6
2的二进制是 0000 0010
6的二进制是 0000 0110
重点:& 运算表示 只有上下都是1的情况下 ,才为1否则都是0

0000 0010  
0000 0110
-----------
0000 0010

0000 0010 转为二进制 就是2

int i = 2;      //0000 0010
int j = 6;      //0000 0110
//0000 0010
//0000 0110
//只有 都是1的情况 才为 1  否则是0
//0000 0010      转十进制 就是2
System.out.println(i&j);
|(或)

还是2和6
2的二进制是 0000 0010
6的二进制是 0000 0110
重点:| 运算表示 只有上下有1,结果就是1否则都是0

0000 0010  
0000 0110
-----------
0000 0110

0000 0110转为二进制就是6

//0000 0010
//0000 0110
// 只要有1  就为1
//0000 0110      转十进制 就是6
System.out.println(i|j);

小总结一下:
& 都是1才是1,否则是0
| 有1就是1,否则为0

^(异或)

都不同时候为1
-5^2

1000 0101   -5的二进制
0000 0010    2的二进制
1000 0111

结果为-7

& | ^ 记忆
& 同时为1 才是1 , && 两边为 true 才是true
| 只要有1 就是1 , || 只要 有个true 就是true
^ 都不同时就是1, ^异或 ,不同于或 两数必须相反 则为1

~(非)

这个有点麻烦,我也看了很久
非运算 就是取反运算
~5
计算步骤:
正数:
1、原码 = 反码 = 补码
2、补码按位取反
3、补码-1
4、再取反
负数:
1、原码(第一位 变成1,第一位表示 正负号) 变 反码
2、反码 +1 为 补码
3、+1后再取反 为结果

例1:

~5
5是正数 二进制是 0000 0101 原码=反码=补码
补码按位取反 1111 1010
减一后 1111 1001

1111 1010
0000 0001
-------------
1111 1001
做减法  因为 二进制 是 逢二进一 ,借一当二
所以 0-1  不够 要向前借一位 当做2
拆解
1111 1002
0000 0001
-------------
       1

所以减一操作的结果是 1111 1001
减一后再按位取反 (符号位不动)
得到结果 10000110
转为十进制 结果为:-6

System.out.println(~5);
例2:

~-4
4是负数 4的二进制是 100 补齐8位 由于是负数所以8位的第一位是1,
所以-4的 原码 是 1000 0100
反码是 1111 1011
+1操作后 为补码 是1111 1100
再取反后 0000 0011 (符号也取反)
转为十进制 结果为:3

//1000 0100   原码
//1111 1011   反码
//       1   +1  这里 逢二进一
//1111 1100   +1
//0000 0011

System.out.println(~-4);

在来一个 ~-13

//1000 1101    原
//1111 0010    反
//             +1
//1111 0011    取反
//0000 1100
System.out.println(~-13);

总结:

//正数  原 = 反 = 补
//取反,-1,取反(符号位不变)

//负数
//原码  取反+1   这里就是补码
//取反     (符号位也变)
<< 左移

换成二进制 向左移动
5<<2 , 8位二进制是 0000 0101
向左边移动两位 是 0001 0100

//0000 0101
//0001 0100

结果是20

-8<<2 ,换成二进制是 1000 1000
左移两位 1010 0000 (符号位不动)

//1000 1000    
//1010 0000

左移1位,相当于乘以2的1次方,左移n位相当于2的n次方

5<<2 = 5 乘以 2^2 = 20
-8<<2 = -8 乘以 2^2 = -32

>> 右移

换成二进制,向右移动
5>>2 , 8位二进制是 0000 0101
向右移动两位,是 0000 0001,结果是1 ,整体向后顶掉 ,前面补0

0000 0101  
     0010
     0001
0000 0001  前面补0

-5>>2 , 8位二进制是 1000 0101
计算机正真计算的 是补码 ,所以先得到补码,正数不需要算补码 原 = 反 = 补
-5的 源码是1000 0101,反码是1111 1010,补码是1111 1011

1000 0101   源码    -5的原码
1111 1011   反码
1111 1011   补码   +1
1111 1110   补码右移 后 (此时还是 补码) 接下来转原码
1111 1101   -1后 为反码
1000 0010   按位取反后 为 原码
结果为 -2

总结
正数,二进制 直接右移
负数,二进制原码->反码+1->补码->右移,之后 翻转前面的操作 -1为反码->取反为源码

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