在平时看各种框架的源码的过程中，经常会看到一些位移运算，所以作为一个Java开发者是一定掌握位移运算的@mikechen
为什么要使用位运算？
在计算机中所有数据都是以二进制的形式储存的，位运算其实就是直接对在内存中的二进制数据进行操作，因此处理数据的速度非常快。
位运算是最贴近计算机真实运算操作，通过位运算，我们可以高效的完成各种基础运算（加减乘除取余等），我们还可以使用位运算巧妙的完成原本很复杂的工作。
Java中的位运算符
位运算符主要针对二进制，很多编程语言都有位运算符，Java语言也不例外。
在Java语言中，提供了7种位运算符，分别是：
- 按位与（&）
- 按位或（|）
- 按位异或（^）
- 取反(~)
- 左移(<<)
- 带符号右移(>>)
- 无符号右移(>>>)
这些运算符当中，仅有~是单目运算符，其他运算符均为双目运算符。
在讲解这些运算符的使用之前，必须了解一个常识，那就是：位运算符是对long、int、short、byte和char这5种类型的数据进行运算的，我们不能对double、float和boolean进行位运算操作，下面就来详细讲解这7种位运算符的使用方法。
按位与（&）
按位与运算符的写法是一个”&”符号，表示如果两个输入位都是1，那么按位“与”（&）操作就会生成一个输出位1，否则生成一个输出位0，如下图所示：
按位或（|）
或运算符用符号“|”表示，其运算规律如下：
只要对应的两个二进制位有一个为1，结果就为1,否则就为0，如下图所示：
按位异或（^）
异或运算符是用符号“^”表示的，其运算规律是：
两个操作数的位中，位相同则结果为0，不同则结果为1，如下图所示：
取反(~)
按位非（~）操作符，也称为取反操作符，它属于一元操作符。
只对一个数进行操作（其他按位操作符是二元操作符），按位“非”生成与输入位相反的值，若输入0，则输出1；若输入1，则输出0。
我们以数字5为例讲解按位取反的运算过程，如下图所示：
首先把数字5转换成补码形式，之后把每个二进制位上的数字进行取反，如果是0就变成1，如果1就变成0。
左移(<<)
左移运算符用“<<”表示，是将运算符左边的对象，向左移动运算符右边指定的位数，并且在低位补零。
其实，向左移n 位，就相当于乘上2 的n 次方，例如下面的例子。
public static void main(String[] args)
{
int a=2;
int b=2;
System.out.println("a 移位的结果是："+(a<<b));
}
运行结果：a 移位的结果是：8
分析上面的程序段：
首先从本质上来分析，2 的二进制是00000010，它向左移动2 位，就变成了00001000，即8。
如果从另一个角度来分析，它向左移动2 位，其实就是乘上2 的2 次方，结果还是8。
带符号右移(>>)
右移运算分为两种，分别是带符号右移和无符号右移，首先我们来说说带符号右移运算符。
带符号的右移运算符用符号“>>”表示，是将运算符左边的运算对象，向右移动运算符右边指定的位数。如果是正数，在高位补零，如果是负数，则在高位补1，先看下面一个简单的例子。
public static void main(String[] args)
{
int a=16;
int c=-16;
int b=2;
int d=2;
System.out.println("a 的移位结果："+(a>>b));
System.out.println("c 的移位结果："+(c>>d));
}
运行结果：
a 的移位结果：4
c 的移位结果：-4
分析上面的程序段：
a 的值是16，转换成二进制是00010000，让它右移两位成00000100 即4。
c 的值是-16，转换成二进制是11101111，让它右移一位成11111011 即-4。
无符号右移(>>>)
上面说了右移运算分为两种，分别是带符号右移和无符号右移，现在再来讲解无符号右移。
无符号右移运算符的写法是”>>>”，比带符号右移多了一个”>”。
右移运算符用符号“>>>”表示，是将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数，并且在高位补0，其实右移n 位，就相当于除上2 的n 次方。
public static void main(String[] args)
{
int a=16;
int b=2;
System.out.println("a 移位的结果是："+(a>>>b));
}
运行结果
a 移位的结果是：4
分析上面的程序段：从本质上来分析，16 的二进制是00010000，它向右移动2 位，就变成了00000100，即4。
如果从另一个角度来分析，它向右移动2 位，其实就是除以2 的2 次方，结果还是4。
作者简介
陈睿|mikechen，10年+大厂架构经验，BAT资深面试官，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。
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