Java 中的位元操作

通常，程式設計師處理 int、float、double、String 等資料類型的變數或 Array、List、ArrayList 等集合。在某些情況下，程式設計師需要更深入地了解位元組和位元層級的數據，以提取和操作資料。 Java 和 C# 等語言可讓您在位元層級操作數據，這表示您可以存取位元組中的特定位元。在本主題中，我們將學習 Java 中的位元操作。

在進行資料壓縮和資料加密時，通常需要 Java 中的位元操作，程式設計師需要在位元層級提取資料以對原始資料進行編碼、解碼或壓縮。我們將在本文後面看到位元操作的許多其他應用。

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Java 支援 3 位元移位和 4 個位元運算子來執行位元層級的運算。這些運算子可用於整數（int、short、long 和 byte）以執行位元層級的操作。

Java 位元和位移運算子

以下是運算子：

Operator	Description
&	Bitwise AND
|	Bitwise OR
~	Bitwise Complement
<<	Left Shift
>>	Right Shift
^	Bitwise XOR
>>>	Unsigned Right Shift

Java 中的位元操作運算子

讓我們更詳細地了解運算子。

1.位元或

這是一個二元運算符，需要2 個操作數，用符號「|」表示」。位元運算子比較兩個運算元的對應位。如果運算元任意一位為1，則輸出為1；如果沒有，則為0。

範例

15 = 00001111（二進位）

27 = 00011011（二進位）
15 和 27 的位元或運算
00001111
|  00011011
___
00011111 = 31（十進位）

Java 程式

public class BitwiseOR {
public static void main(String[] args) {
int operand1 = 15, operand2 = 27, output = operand1 | operand2;
System.out.println(output);
}
}

輸出：

2.位元與

這也是一個位元運算符，它需要 2 個運算元，用符號「&」表示。以位元運算子比較兩個運算元的對應位。如果操作數位均為 1，則輸出為 1；否則，0。

範例

15 = 00001111（二進位）

27 = 00011011（二進位）
15 與 27 的位元與運算
00001111
|  00011011
___
00001011 = 11（十進位）

Java 程式

public class BitwiseAND {
public static void main(String[] args) {
int operand1 = 15, operand2 = 27, output = operand1 & operand2;
System.out.println(output);
}
}

輸出：

3.按位補

與我們迄今為止討論的其他兩個運算符不同，它只需要一個操作數並表示符號“~”。此運算子反轉操作數的位元。如果操作數位為 0，則將其轉換為 1，反之亦然。

範例

15 = 00001111（二進位）

15的位元補運算
~ 00001111
___
11110000 = 240（十進位）

Java 程式

public class BitwiseComplement {
public static void main(String[] args) {
int operand= 15, output;
output= ~operand;
System.out.println(output);
}
}

輸出：

注意：當您執行 Java 程式時，您將得到 -16 作為輸出，而不是 240，因為編譯器顯示該數字的 2 補碼，即二進位數的負數。 任何數的 2 補碼等價於 -(n+1)，其中 n 是要計算 2 補碼的數。在我們的例子中，操作數 15 的 2 補碼是 -16，這是程式的輸出。
4.位元異或

位元異或是一個二元運算符，它需要 2 個運算元並用符號「^」表示。此運算子比較兩個運算元的對應位，如果兩個運算元的對應位不同，則輸出 1，否則輸出 0。

位元異或運算子相當於（位元或 + 位元補）

範例

15 = 00001111（二進位）

27 = 00011011（二進位）
15 和 27 的位元異或運算
00001111
^ 00011011
___
00010100 = 20（十進位）

Java 程式

public class BitwiseXor {
public static void main(String[] args) {
int operand1= 15, operand2 = 27, output;
output = operand1 ^ operand2;
System.out.println(output);
}
}

輸出：

5.帶符號左移

左移位元運算子將位元模式向左移動運算元中指定的一定次數。左移運算子以符號“

範例

123（二進位：01111011）

第123章1 的計算結果為 246（二進位：011110110）
第123章2 的計算結果為 492（二進位：0111101100）
第123章3 的計算結果為 984（二進位：01111011000）

Java 程式

public class LeftShiftOperator {
public static void main(String[] args) {
int operand = 123;
System.out.println(operand << 1);
System.out.println(operand << 2);
System.out.println(operand << 3);
}
}

輸出：

6.帶符號右移

有符號右移運算子的工作原理與左移運算子完全相同，只是它添加了零位並移至高位。

範例

123（二進位：01111011）

第123話1 的計算結果為 61（二進位：00111101）
第123話2 的計算結果為 30（二進位：00011110）
第123話3 的計算結果為 15（二進位：00001111）

Java 程式

public class RightShiftOperator {
public static void main(String[] args) {
int operand = 123;
System.out.println(operand >> 1);
System.out.println(operand >> 2);
System.out.println(operand >> 3);
}
}

輸出：

7.無符號右移

右移運算子將零移到最左邊的位置，移動運算元中指定的一定位數。

Java 程式

public class UnSignedRightShiftOperator {
public static void main(String[] args) {
int operand = 123;
System.out.println(operand >>> 1);
System.out.println(operand >>> 2);
System.out.println(operand >>> 3);
}
}

輸出：

結論 – Java 中的位元操作

現在我們已經到了文章的結尾，讓我們總結一下我們在本文中討論的要點。我們已經了解了什麼是位元操作及其不同的用例。我們也學習了不同類型的位元運算子（位元與、位元或、位元補和位元異或）和位移運算子（有符號左移運算子、有符號右移運算子和無符號右移運算子）以及範例和樣本Java 程式解釋各個運算子。

以上是Java 中的位元操作的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！