Побитовые операции java: Побитовые операции в Java | Примеры использования

Содержание

Что такое побитовые операции Java?

Прочее › Java › Java как разбить число на цифры

Поразрядные операции выполняются над отдельными разрядами или битами чисел. В данных операциях в качестве операндов могут выступать только целые числа. Каждое число имеет определенное двоичное представление. Например, число 4 в двоичной системе 100, а число 5 — 101 и так далее.

Для чего нужны побитовые операции?
Как работают побитовые операции?
Что означает побитовое?
Какие побитовые операции вы знаете?
Нужно ли знать побитовые операции?
Сколько бит в числе JS?
Для чего используются битовые поля?
Как работает сдвиг битов?
Как работает побитовое НЕ?
Что такое бит по информатике?
Как работает битовая маска?
Какой символ используется чтобы описать операцию побитового ИЛИ?
Как работают побитовые сдвиги?
Как работает битовый сдвиг?

Какой символ используется чтобы описать операцию побитового И?

Для чего нужны побитовые операции?

Используя побитовые операции можно также узнать, различны ли знаки двух переменных и. Если числа имеют различный знак, то результат операции XOR, произведенной над их знаковыми битами, будет единицей. Поэтому неравенство будет верно в том случае, если числа и разного знака.

Как работают побитовые операции?

Побитовые операторы интерпретируют операнды как последовательность из 32 битов (нулей и единиц). Они производят операции, используя двоичное представление числа, и возвращают новую последовательность из 32 бит (число) в качестве результата.

Что означает побитовое?

Побитовое ИЛИ

Побитовое «ИЛИ» — бинарная операция, действие которой эквивалентно применению логического «ИЛИ» к каждой паре битов, которые стоят на одинаковых позициях в двоичных представлениях операндов.

Какие побитовые операции вы знаете?

Существует несколько побитовых операторов, применимых к целочисленными типам long, int, short, char, byte.
Побитовые операторы

~	Побитовый унарный оператор NOT
>>	Сдвиг вправо
>>=	Сдвиг вправо с присваиванием
>>>	Сдвиг вправо с заполнением нулями
<<	Сдвиг влево

Нужно ли знать побитовые операции?

Битовые операции обычно нужны лишь для экстремальной оптимизации. В обычных случаях можно обходиться без них. В обычных случаях битовые трюки затрудняют понимание кода, применяйте их только если они вам осознано необходимы.

Сколько бит в числе JS?

JavaScript использует битовые операнды 32 бит

JavaScript хранит числа в виде чисел с плавающей запятой в 64 бит, но все битовые операции выполняются с двоичными номерами 32 бит. До выполнения побитовой операции JavaScript преобразует числа в 32 битов со знаком целых чисел.

Для чего используются битовые поля?

Битовые поля обеспечивают удобный доступ к отдельным битам данных. Они позволяют формировать объекты с длиной, не кратной байту. Что в свою очередь позволяет экономить память, более плотно размещая данные. Битовое поле не может существовать само по себе.

Как работает сдвиг битов?

При сдвиге влево ведёт себя как логический сдвиг, при сдвиге вправо уходящий бит исчезает, не влияя на оставшиеся биты, а на месте появившегося бита устанавливается бит, соответствующий знаку.

Как работает побитовое НЕ?

Побитовое отрицание инвертирует все биты операнда. То есть, то что было 1 станет 0, и наоборот. При использовании побитового отрицания знак результата всегда будет противоположен знаку исходного числа (при работе со знаковыми числами).

Бит — это один разряд двоичного кода (двоичная цифра). Может принимать только два взаимоисключающих значения: «да» или «нет», «1» или «0», «включено» или «выключено», и т. п.

Как работает битовая маска?

Битовая маска — это двоичное число, которое нужно для получения определенных цифр из другого двоичного числа. С помощью специальных логических операций число сравнивают с маской и получают результат — значение конкретного бита или битов, то есть цифру.

Какой символ используется чтобы описать операцию побитового ИЛИ?

Побитовые операторы И, ИЛИ и исключающее ИЛИ (XOR)

Как работают побитовые сдвиги?

Побитовый сдвиг вправо

Как вы могли догадаться, >> сдвигает биты операнда на обозначенное количество битов вправо. Если операнд положительный, то пустые места заполняются нулями. Если же изначально мы работаем с отрицательным числом, то все пустые места слева заполняются единицами.

Как работает битовый сдвиг?

Какой символ используется чтобы описать операцию побитового И?

Побитовые операторы И, ИЛИ и исключающее ИЛИ (XOR)

Побитовые операции

Java определяет несколько побитовых операций, которые могут применяться к целочисленным типам: long, int, short, char и byte. Эти операции воздействуют на отдельные биты операндов. Они перечислены в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Побитовые операции в Java

Операция	Описание
~	Побитовая унарная операция NOT (НЕ)
&	Побитовое AND (И)
\|	Побитовое OR (ИЛИ)
^	Побитовое исключающее OR
»»	Сдвиг вправо
»	Сдвиг вправо с заполнением нулями
«	Сдвиг влево
&=	Побитовое AND с присваиванием
\|=	Побитовое OR с присваиванием
^=	Побитовое исключающее OR с присваиванием
»=	Сдвиг вправо с присваиванием
>»=	Сдвиг вправо с заполнением нулями с присваиванием
«=	Сдвиг влево с присваиванием

Поскольку побитовые операции манипулируют битами в целочисленном значении, важно понимать, какое влияние подобные манипуляции могут оказывать на значение. В частности, важно знать, как среда Java хранит целочисленные значения, и как она представляет отрицательные числа. Поэтому, прежде чем продолжить рассмотрение операций, кратко рассмотрим эти два вопроса.

Все целочисленные типы представляются двоичными числами различной длины. Например, значение типа byte, равное 42, в двоичном представлении имеет вид 00101010.

Все целочисленные типы (за исключением char) — целочисленные типы со знаком. Это означает, что они могут представлять как положительные, так и отрицательные значения. В Java применяется кодирование, называемое двоичным дополнением, при котором отрицательные числа представляются посредством инвертирования всех битов значения (изменения 1 на 0 и наоборот) и последующего добавления 1 к результату. Например, -42 представляется путем инвертирования все битов в двоичном представлении числа 42, что дает значение 11010101, и добавления 1, что приводит к значению 11010110, или -42. Чтобы декодировать отрицательное число, необходимо вначале инвертировать все биты, а затем добавить 1 к результату. Например, инвертирование значения -42, или 11010110, приводит к значению 00101001, или 41, после добавления 1 к которому мы получаем 42.

Причина, по которой в Java (и большинстве других компьютерных языков) применяют двоичное дополнение, становится понятной при рассмотрении перехода через нуль. Если речь идет о значении типа byte, ноль представляется значением 00000000. В случае применения единичного дополнения простое инвертирование всех битов создает значение, равное 11111111, которое представляет отрицательный ноль. Проблема в том, что отрицательный ноль — недопустимое значение в целочисленной математике. Применение двоичного дополнения для представления отрицательных значений позволяет решить эту проблему. При этом к дополнению добавляется 1, что приводит к числу 100000000. Единичный бит оказывается сдвинутым влево слишком далеко, чтобы умещаться в значении типа byte. Тем самым достигается требуемое поведение, когда -0 эквивалентен 0, а 11111111 — код значения, равного -1.

Хотя в приведенном примере мы использовали значение типа byte, тот же базовый принцип применяется и ко всем целочисленным типам Java.

Поскольку в Java для хранения отрицательных значений используется двоичное дополнение — и поскольку в Java все целочисленные значения являются значениями со знаком — применение побитовых операций может легко приводить к неожиданным результатам. Например, установка самого старшего бита равным 1 может привести к тому, что результирующее значение будет интерпретироваться как отрицательное число, независимо от того, к этому результату вы стремились или нет. Во избежание неприятных сюрпризов следует помнить, что независимо от того, как он был установлен, старший бит определяет знак целого числа.

побитовых операторов в JAVA. Побитовые алгоритмы используются для… | Анилабха Барал

Побитовые операторы в JAVA. Побитовые алгоритмы используются для… | Анилабха Барал | Средний

Битовые алгоритмы используются для выполнения операций на битовом уровне или для управления битами различными способами. Побитовые операции оказываются намного быстрее и иногда используются для повышения эффективности программы.

Итак, давайте обсудим эту тему подробнее.

Пример : → Чтобы проверить, является ли число четным или нечетным. Это можно легко сделать с помощью оператора побитового И (&). Если установлен последний бит оператора, то он НЕЧЕТНЫЙ, в противном случае — ЧЕТНЫЙ. Следовательно, если число и 1 не равно нулю, то число является НЕЧЕТНЫМ, в противном случае оно ЧЕТНОЕ.

Код →

→ Операторы, работающие на битовом уровне, называются побитовыми операторами. В целом существует шесть типов побитовых операторов, как описано ниже: →

& (побитовое И) Принимает два числа в качестве операндов и выполняет И с каждым битом двух чисел. Результат И равен 1, только если оба бита равны 1. Предположим, A = 5 и B = 3 , поэтому A & B = 1 .
| (побитовое ИЛИ) Принимает два числа в качестве операндов и выполняет операцию ИЛИ над каждым битом двух чисел. Результат операции ИЛИ равен 1, если любой из двух битов равен 1. Предположим, A = 5 и B = 3 , поэтому A | В = 7 9В = 6 .
<< (сдвиг влево) Принимает два числа, сдвигает влево биты первого операнда, второй операнд определяет количество мест для сдвига.
>> (сдвиг вправо) Принимает два числа, сдвигает вправо биты первого операнда, второй операнд определяет количество мест для сдвига.
~ (побитовое НЕ) Берет одно число и инвертирует все его биты. Предположим, А = 5 , поэтому ~A = -6

Операторы сдвига влево и вправо нельзя использовать с отрицательными числами.
Побитовый оператор XOR является наиболее полезным оператором с точки зрения технического собеседования. Позже в курсе мы увидим несколько очень полезных применений оператора XOR.
Битовые операторы не должны использоваться вместо логических операторов.
Операторы сдвига влево и вправо эквивалентны умножению и делению на 2 соответственно.
Оператор & можно использовать для быстрой проверки, является ли число четным или нечетным. Значение выражения (x & 1) будет ненулевым, только если x нечетно, иначе значение будет равно нулю.

Bitwise Operator

Bitwise Operations

Bitwise

Bit Manipulation

Programming Enthusiast

Get the Medium app

Get unlimited access

Anilabha Baral

8 Followers

Programming Enthusiast

Статус

Карьера

Преобразование текста в речь

Сдвиг битов (левый сдвиг, правый сдвиг)

Сдвиг бит перемещает каждую цифру в двоичное представление числа слева или справа. Различают три основных вида смен:

Левые сдвиги

При сдвиге влево старший бит теряется, и 0 бит вставляется на другом конце.

Оператор сдвига влево обычно записывается как «<<».

0010 << 1 → 0100 0010 << 2 → 1000

Одиночный сдвиг влево умножает двоичное число на 2:

0010 << 1 → 0100 0010 это 2 0100 это 4

Логические сдвиги вправо

При сдвиге вправо с логическим сдвигом вправо , младший бит теряется и 0 вставляется с другого конца.

1011 >>> 1 → 0101 1011 >>> 3 → 0001

Для положительных чисел один логический сдвиг вправо делит число на 2, отбрасывая все остатки.

0101 >>> 1 → 0010 0101 это 5 0010 это 2

Арифметические сдвиги вправо

При сдвиге вправо с арифметическим вправо сдвиг , младший бит теряется и старший бит скопирован .

Языки обрабатывают арифметические и логические сдвиги вправо в различные пути.

Java предоставляет два оператора сдвига вправо: >> делает арифметический сдвиг вправо и >>> делает логический сдвиг вправо.

1011 >> 1 → 1101 1011 >> 3 → 1111 0011 >> 1 → 0001 0011 >> 2 → 0000

Первые два числа имели 1 как наиболее значащий бит, поэтому было вставлено больше единиц во время смены. Последние два числа имели 0 как старший бит, поэтому сдвиг вставляется больше 0.

Если число закодировано с помощью два дополнения, тогда арифметический сдвиг вправо сохраняет знак числа, в то время как логический сдвиг вправо делает число положительным.

// Арифметический сдвиг 1011 >> 1 → 1101 1011 это -5 1101 это -3 // Логический сдвиг 1111 >>> 1 → 0111 1111 это -1 0111 это 7

Поделиться Твитнуть Доля

Смотрите также:

Двоичные числа
Побитовое И
Побитовое ИЛИ
Побитовое НЕ
Побитовое XOR (исключающее ИЛИ)