java运算符 与(&)、非(~)、或(|)、异或(^)

最近看HashMap源码,遇到了这样一段代码:

    static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

先回想下如下知识:

1.十进制转二进制

原理:给定的数循环除以2,直到商为0或者1为止。将每一步除的结果的余数记录下来,然后反过来就得到相应的二进制了。

比如8转二进制,第一次除以2等于4(余数0),第二次除以2等于2(余数0),第三次除以2等于1(余数0),最后余数1,得到的余数依次是0 0 0 1 ,

反过来就是1000,计算机内部表示数的字节长度是固定的,比如8位,16位,32位。所以在高位补齐,java中字节码是8位的,所以高位补齐就是00001000.

写法位(8)10=(00001000)2;

代码实现:

package sourceCode.hashMap;

public class mapHashCodeTest {
    public static void main(String[] args) {
        String str = toBinary(8);
        System.out.println(str);
    }

    static String toBinary(int num) {
        String str = "";
        while (num != 0) {
            str = num % 2 + str;
            num = num / 2;
        }
        return str;
    }

}

运行结果:1000

2.二进制转十进制

计算也很简单,比如8的二进制表示位00001000,去掉补齐的高位就是1000.此时从个位开始计算2的幂(个位是0,依次往后推)乘以对应位数上的数,然后得到的值想加

于是有了,(2的0次幂)0+(2的1次幂)0+(2的2次幂)0+(2的3次幂)1 = 8

代码实现,直接调用Integer.parseInt("",2);

1 System.out.println(Integer.parseInt("1000",2));

运行结果:8

3.位异或运算(^)

运算规则是:两个数转为二进制,然后从高位开始比较,如果相同则为0,不相同则为1。

比如:8^11.

8转为二进制是1000,11转为二进制是1011.从高位开始比较得到的是:0011.然后二进制转为十进制,就是Integer.parseInt("0011",2)=3;

延伸:

4.位与运算符(&)

运算规则:两个数都转为二进制,然后从高位开始比较,如果两个数都为1则为1,否则为0。

比如:129&128.

129转换成二进制就是10000001,128转换成二进制就是10000000。从高位开始比较得到,得到10000000,即128.

5.位或运算符(|)

运算规则:两个数都转为二进制,然后从高位开始比较,两个数只要有一个为1则为1,否则就为0。

比如:129|128.

129转换成二进制就是10000001,128转换成二进制就是10000000。从高位开始比较得到,得到10000001,即129.

6.位非运算符(~)

运算规则:如果位为0,结果是1,如果位为1,结果是0.

比如:~37

在Java中,所有数据的表示方法都是以补码的形式表示,如果没有特殊说明,Java中的数据类型默认是int,int数据类型的占用四个字节,一个字节是8位,就是32位

bit:位,一个二进制数据0或1,是1bit

byte:字节,存储空间的基本的单元,1byte=8bit

一个英文占一个字节,1字母=1byte=8bit

一个中文占两个字节,1汉字=2byte=16bit

byte:一个字节(8位)(-128~127)(-2的7次方到2的7次方-1)

short:两个字节(16位)(-32768~32767)(-2的15次方到2的15次方-1)

int:四个字节(32位)(一个字长)(-2147483648~2147483647)(-2的31次方到2的31次方-1)

long:八个字节(64位)(-9223372036854774808~9223372036854774807)(-2的63次方到2的63次方-1)

float:四个字节(32位)(3.402823e+38 ~ 1.401298e-45)(e+38是乘以10的38次方,e-45是乘以10的 
负45次方)

double:八个字节(64位)(1.797693e+308~ 4.9000000e-324)

8转为二进制是100101.

补码后为: 00000000 00000000 00000000 00100101

取反为: 11111111 11111111 11111111 11011010

因为高位是1,所以原码为负数,负数的补码是其绝对值的原码取反,末尾再加1。

因此,我们可将这个二进制数的补码进行还原: 首先,末尾减1得反码:11111111 11111111 11111111 11011001 其次,将各位取反得原码:

00000000 00000000 00000000 00100110,此时二进制转原码为38

所以~37 = -38.

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