Java二進制操作（動力節點Java學院整理）

移位

位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<<和>>這兩個操作符，示例如下：

/* 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：向右移位是有符號操作符。和許多語言一樣，Java使用最高位來表示數值的正負，負數的最高位永遠為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運算的。

你可以使用叫作“無符號右移”運算符的第三個操作符：>>> 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”來填充。

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

最大的用途之一是迅速求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。

另一個用途便是創建掩碼。位掩碼可用於屏蔽或者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，代碼十分簡單：

int bitmask = 1 << 3;

你可以使用位運算操作符來創建更復雜的掩碼，下一部分同樣會講解位運算操作符。

位運算操作符

以下是Java中四個常見的位操作符：

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

比如，你可以通過“或”運算，把一個二進制數上的指定位“設置”為1，並且不會影響到其他位。

10000001 | 00100000 = 10100001 /* 第五位設為1 */
10000001 | 1 << 5 = 10100001 /* 同樣作用 */
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

關於位順序

假設最高位是在左邊：

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

注意，第0位的值是2^0，第一位是2^1，……，第7位的值是2^7。

使用ParseInt

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

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

位讀寫

建議：自己實現一個用來把二進制位（比特）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的流只能按字節操作。你會覺得“給我接下來的N個比特”和“把指針往前移M位”這種功能是非常實用的。比如，你可以讀取足夠的數據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。一個這樣的類可以把位運算丑陋的一面劃分成一個眼熟的代碼塊。

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;

通過兩次查找，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符要劃算的多，也更節省內存。

以上所述是小編給大家介紹的Java二進制操作（動力節點Java學院整理），希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對網站的支持！