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Java零基础入门-位运算符

article 2024/11/12 4:14:15

前言

Java是一种十分流行的编程语言，如今已成为网站和应用程序的主要编程语言之一。如果您想成为一名Java程序员，那么您需要掌握Java的各种技术和概念。在本文中，我们将着重介绍Java中的位运算符，为您提供清晰明了的指导，以帮助您开始编写Java程序。

摘要

本文将详细介绍Java中的位运算符及其用法。我们将学习位运算符的不同类型，例如AND、OR、XOR和NOT，并解释它们在Java中的用法。此外，我们还将介绍Java中的位移运算符，并给出示例代码和解释。最后，我们将通过测试用例来展示位运算符的功能。

内容

位运算符

在Java中，位运算符是一种计算机程序中使用的特殊操作符。位运算符将二进制位视为单独的数字，并在二进制位之间执行逻辑操作。Java中共有6个位运算符，它们是：

按位与（&）
按位或（|）
按位异或（^）
按位非（~）
左移（<<）
右移（>>）

接下来将逐一解释这些位运算符的用法和示例代码。

按位与（&）

按位与操作符（&）对操作数的每个二进制位执行逻辑AND操作。如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果为1，否则为0。例如：

int a = 7 & 3;
// a = 3, 即二进制 011 & 二进制 010 = 二进制 010，转成十进制就是 3

按位或（|）

按位或操作符（|）对操作数的每个二进制位执行逻辑OR操作。如果两个相应的二进制位中至少有一个1，则该位的结果为1，否则为0。例如：

int b = 7 | 3;
// b = 7, 即二进制 111 | 二进制 011 = 二进制 111，转成十进制就是 7

按位异或（^）

按位异或运算符（^）对操作数的每个二进制位执行逻辑XOR操作。如果两个相应的二进制位一个是1而另一个是0，则该位的结果为1，否则为0。例如：

int c = 7 ^ 3;
// c = 4, 即二进制 011 ^ 二进制 010 = 二进制 0010，转成十进制就是 4

按位非（~）

按位非（~）运算符对操作数的每个二进制位执行逻辑NOT操作。如果位为0，则结果为1，反之亦然。例如：

int d = ~7;
// d = -8，即二进制 1000，转成十进制就是 -8

左移（<<）

左移运算符（<<）将操作数的二进制位向左移动指定数量的位。左移操作相当于将二进制数乘以2的n次幂（其中n是移动的位数）。例如：

int e = 7 << 2;
// e = 28，即二进制 111 << 2 = 二进制 11100，转成十进制就是 28

右移（>>）

右移运算符（>>）将操作数的二进制位向右移动指定数量的位。右移操作相当于将二进制数除以2的n次幂（其中n是移动的位数）。例如：

int f = 7 >> 2;
// f = 1，即二进制 111 >> 2 = 二进制 001，转成十进制就是 1

代码方法介绍

下面是一些示例代码，说明如何在Java中使用位运算符。

public class BitwiseOperators {
    public static void main(String []args) {
        int a = 5, b = 10;
        int c = a & b;
        int d = a | b;
        int e = a ^ b;
        int f = ~a;
        int g = b << 2;
        int h = b >> 2;

        System.out.println("c = " + c);
        System.out.println("d = " + d);
        System.out.println("e = " + e);
        System.out.println("f = " + f);
        System.out.println("g = " + g);
        System.out.println("h = " + h);
    }
}

在上面的示例代码中，我们首先定义了两个整数变量a和b，然后使用不同的运算符计算了一些变量的值。最后，我们使用System.out.println()方法将这些变量的值打印到控制台上。

测试用例

为了更好地展示位运算符的功能，我们编写了以下测试用例：

public class BitwiseOperatorsTest {
    @Test
    public void testAndOperator() {
        int a = 5, b = 10;
        int c = a & b;
        assertEquals(0, c);
    }

    @Test
    public void testOrOperator() {
        int a = 5, b = 10;
        int c = a | b;
        assertEquals(15, c);
    }

    @Test
    public void testXorOperator() {
        int a = 5, b = 10;
        int c = a ^ b;
        assertEquals(15, c);
    }

    @Test
    public void testNotOperator() {
        int a = 5;
        int b = ~a;
        assertEquals(-6, b);
    }

    @Test
    public void testLeftShiftOperator() {
        int a = 5;
        int b = a << 2;
        assertEquals(20, b);
    }

    @Test
    public void testRightShiftOperator() {
        int a = 10;
        int b = a >> 2;
        assertEquals(2, b);
    }
}