取出两个数的补码进行运算,在对补码(解决符号问题)进行位运算,然后反推原码就是结果
为什么
因为负数在运算时,需要转换正数的反码,然后由于符号位的问题,我们知道类似于时钟,10点到八点可以(-2)或者(+10),它们总和为12,同余,每十二进一位,同理,对于负数反码的符号位问题,可以加1进位,解决符号问题(-2的理论对应的是14,就是1110,而1110去掉符号位就是-2的补码,所以要反码加1,用补码进行运算解决符号问题)
按位与 (&)
(有正为正,无正为负)参与运算的两个数,换算成二进制后,进行与运算。只有当相应位上的数都是1时,改位才是1,否则位0
按位或(|)
(有负为负,无负为正)参加运算的两个数,换算为二进制(0、1)后,进行或运算。只要相应位上存在1,那么该位就取1,均不为1,即为0。
1 | 将10与-10进行按位或(|)运算: |
按位异或(^)
(同号得正,异号得负)
参加运算的两个数,换算为二进制(0、1)后,进行异或运算。只有当相应位上的数字不相同时,该为才取1,若相同,即为0。
1 | 将10与-10进行按位异或(^)运算: |
可以看出,任何数与0异或,结果都是其本身。利用异或还可以实现一个很好的交换算法,用于交换两个数,算法如下:
1 | a = a ^ b; |
取反(~)
参加运算的两个数,换算为二进制(0、1)后,进行取反运算。每个位上都取相反值,1变成0,0变成1。
1 | 对10进行取反(~)运算: |
左移(<<)
参加运算的两个数,换算为二进制(0、1)后,进行左移运算,用来将一个数各二进制位全部向左移动若干位。
1 | 对10左移2位(就相当于在右边加2个0): |
注意,观察可以发现,左移一位的结果就是原值乘2,左移两位的结果就是原值乘4。
右移(>>)
参加运算的两个数,换算为二进制(0、1)后,进行右移运算,用来将一个数各二进制位全部向右移动若干位。(正数右移高位需补0,负数右移高位需补1)
1 | 正数移位 |
注意,观察可以发现,右移一位的结果就是原值除2,左移两位的结果就是原值除4,注意哦,除了以后没有小数位的,都是取整。