1)、介绍

关于位运算符无非也就 与(&)、或(|)、异或(^)、取反(~)、左移(<<)、右移(>>)、无符号右移(>>>)
位运算其实就是二进制的运算，加减乘除适用于十进制，而位运算就是二进制的运算,但是由于我们的运算都是基于十进制来说的

2)关于二进制

我们在编码过程中应该会了解很多不同的进制，除去常用的十进制，还有二进制、八进制、十六进制，因为我们的位运算符主要用到二进制，就只讲讲二进制
几进制就是一个位上最多能表示几个数，如十进制的个位有0~9十个数字，八进制有0~7八个数字，二进制我们自然想到就是0~1两个数字

我们编码中最小的单位应该是字节，而一个字节有8位，每一位就是一个0或1，所以一个字节用二进制表示就是
Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>> - 图1

3) 与运算符(&)

如果 4&7 那么这个应该怎么运算呢？
首先我们需要把两个十进制的数转换成二进制
4 ： 0000 0100
7 ： 0000 0111
Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>> - 图2
在这里要提到一点，1表示true，0表示false
而与运算的时候相同位之间其实就是两个Boolean的运算
全true(1),即为true(1)
全false(0),即为false(0)
一false(0)一true(1),还是false(0)

4)或运算符(|)

以 5|9 为例

5 ： 0000 0101
9 ： 0000 1001
Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>> - 图3
在做与运算的时候
遇true(1)就是true(1),
无true(1)就是false(0)

5) 异或运算符(^)

以 7^15 为例
7： 0000 0111
15： 0000 1111

Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>> - 图4

在异或的时候
只要相同都是false(0)
只有不同才是true(1)

6) 取反运算符(~)

例： ~15
同样的先变成二进制：15：0000 1111
Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>> - 图5

这个其实挺简单的，就是把1变0，0变1
注意：二进制中，最高位是符号位 1表示负数，0表示正数

7) 左移运算(<<)

左移就是把所有位向左移动几位
如： 12 << 2 意思就是12向左移动两位
12的二进制是： 0000 1100

Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>> - 图6

通过这个图我们可以看出来，所有的位全都向左移动两位，然后把右边空的两个位用0补上，最左边多出的两个位去掉，最后得到的结果就是00110000 结果就是48
我们用同样的办法算 12<<3 结果是 96
8<<4 结果是 128
由此我们得出一个快速的算法 M << n 其实可以这么算 M << n = M * 2^n

8) 右移运算符(>>)

这个跟左移运算大体是一样的
例： 12 >> 2
Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>> - 图7

我们可以看出来右移和左移其实是一样的，但是还是有点不同的，不同点在于对于正数和负数补位的时候补的不一样，负数补1，正数补0
如我们再做一个 –8 的 -8>>2
Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>> - 图8
这里总结一下，关于负数或者正数来说，移位的时候是一样的，但是在补位的时候，如果最高位是0就补0，如果最高位是1就补1
由此我们得出一个快速的算法 M >> n 其实可以这么算 M >> n = M / 2^n

9）无符号右移(>>>)

  1. 无符号右移(>>>)只对32位和64位有意义<br />在移动位的时候与右移运算符的移动方式一样的，区别只在于补位的时候不管是0还是1，都补0<br />这个就不画图了

10）总结

有符号右移>>：

在数字没有溢出的前提下，对于正数和负数，左移一位都相当于乘以2的1次方，左移n位就相当于乘以2的n次方

无符号右移>>>：负数变成正数

无符号右移就是右移之后，无论该数为正还是为负，右移之后左边都是补上0

左移<<：

右移一位相当于除2，右移n位相当于除以2的n次方。

注意：在我们平时开发中不会用到，但是看底层源码，会有大量的左移、右移用法，知道大概原理即可，不需要记，面试中也从来没人会问的！！！