詳解Java二進位操作（動力節點整理）

這篇文章為大家介紹了java二進位操作技巧，包括移位、位元運算操作符等相關知識點，非常不錯，有興趣的朋友參考下吧

移位

位元運算中大多數操作都是向左移位和向右移位。在Java中，這對應著>這兩個運算符，範例如下：

/* 00000001 << 1 = 00000010 */
1 << 1 == 2 
/* 00000001 << 3 = 00001000 */
1 << 3 == 8
/* 11111111 11111111 11111111 11110000 >> 4 = 11111111 11111111 11111111 11111111 */
0xFFFFFFF0 >> 4 == 0xFFFFFFFF 
/* 00001111 11111111 11111111 11111111 >> 4 = 00000000 11111111 11111111 11111111 */
0x0FFFFFFF >> 4 == 0x00FFFFFF

注意：向右移位是有符號運算子。和許多語言一樣，Java使用最高位元來表示數值的正負，負數的最高位元永遠是1。一個以1開頭的二進制數移位後還將以1開頭，一個以0開頭的二進制樹移位後還將以0開頭。所以要小心：Java是可以在整數中進行位元運算的。

你可以使用叫作「無符號右移」運算子的第三個運算子：>>> 來實現以「0」填充的移位，這種移位會忽略符號位並總是用「0」來填滿。

/* 10000000 00000000 00000000 00000000 >>> 1 = 01000000 00000000 00000000 00000000 */
0x80000000 >>> 1 == 0x40000000
/* 10000000 00000000 00000000 00000000 >> 1 = 11000000 00000000 00000000 00000000 */
0x80000000 >> 1 == 0xC0000000

最大的用途之一是快速求2的冪。 1向左移位1位是2，移2位是4，移3位是8… 相似的，向右移1位相當於是把該數除以2。

另一個用途是建立遮罩。位元遮罩可用於屏蔽或修改一個二進制數中的某些指定位，下一部分會進行詳細講解。假如我們想要創建一個

00001000的掩碼，程式碼十分簡單：

int bitmask = 1 << 3;

你可以使用位元運算運算元來建立更複雜的掩碼，下一部分同樣會講解位元運算操作符。

位元運算運算子

以下是Java中四個常見的位元運算子：

• # ~ – 按位取反

•  & – 位元與

•  ~ – 位元異或

•  | – 位元或

•  簡單應用如下（簡單起見，只顯示二進位）

##

1010 & 0101 == 0000
1100 & 0110 == 0100
1010 | 0101 == 1111
1100 | 0110 == 1110
~1111 == 0000
~0011 == 1100
1010 ^ 0101 == 1111
1100 ^ 0110 == 1010

例如，你可以透過「或」運算，把一個二進位數上的指定位元「設定」為1，並且不會影響到其他位元。

10000001 | 00100000 = 10100001 /* 第五位设为1 */
10000001 | 1 << 5 = 10100001 /* 同样作用 */
00000000 | 1 << 2 | 1 << 5 = 00100100

如果你想要選擇性的把某位設為0，你可以讓數與一個全1但是某位為0的數相與。

01010101 & ~(1<<2) == 01010101 & 11111011 == 01010001

關於位元順序

假設最高位元在左邊：

10010110
^   ^
|   |------- 第 0 位
|
|-------------- 第 7 位

注意，第0位元的值是2^0，第一位是2^1，…，第7位的值是2^7。

使用ParseInt

#########在你的程式碼裡操作二進位數字的便利方法是使用Integer.parseInt()方法。 Integer.parseInt(“101″,2)代表著把二進位數101轉換為十進位數（5）。這意味著，利用這個方法你甚至可以在###for循環###裡使用二進位數字：###

/* 从5到15的循环 */
for (int b = Integer.parseInt("0101",2); b <= Integer.parseInt("1111",2); b++) {
  /* 做些什么 */
}

#########位元讀寫########## ##建議：自己實作一個用來把二進位位元（位元）轉換為流並讀寫的類，盡量不要使用Java的輸入輸出流，因為Java的流只能按位元組操作。你會覺得「給我接下來的N個位元」和「把指標往前移M位元」這種功能是非常實用的。例如，你可以讀取足夠的資料來確定最長的霍夫曼編碼的長度，當你得到你剛剛讀取的霍夫曼編碼的實際長度之後，你就可以把指針往前移相應長度。一個這樣的類別可以把位元運算醜陋的一面分成一個眼熟的程式碼區塊。 #########類似的，如果你追求速度的話，那你會意外的發現表查找是如此強大。假如你有一個霍夫曼編碼以0開頭，並且其他的編碼長度均為3而且以1開頭，這意味著你需要一個可以容納8(2^3)個項的###表格###，你的表格可能是這樣的：###

char code[8];
int codelen[8];
code[0] = 'a'; codelen[0] = 1;
code[1] = 'a'; codelen[1] = 1;
code[2] = 'a'; codelen[2] = 1;
code[3] = 'a'; codelen[3] = 1;
code[4] = 'b'; codelen[4] = 3;
code[5] = 'c'; codelen[5] = 3;
code[6] = 'd'; codelen[6] = 3;
code[7] = 'e'; codelen[7] = 3;

###透過兩次查找，你就可以定位到你要找的字符，並且還可以知道下一個字符在前面多少位置。這可要比某些一遍遍的循環去查找全部字元要划算的多，也更節省記憶體。 ###

以上是詳解Java二進位操作（動力節點整理）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！