所有的按位操作符的操作数都会被转成补码（two's complement）形式的有符号32位整数。正数的补码是自己本身，负数的补码是取反后加一，所以经过操作运算后的值是补码形式。

描述

  • 按位与（ AND） a & b 对于每一个比特位，只有两个操作数相应的比特位都是1时，结果才为1，否则为0。
  • 按位或（OR） a | b 对于每一个比特位，当两个操作数相应的比特位至少有一个1时，结果为1，否则为0。
  • 按位异或（XOR） a ^ b 对于每一个比特位，当两个操作数相应的比特位有且只有一个1时，结果为1，否则为0。
  • 按位非（NOT） ~ a 反转操作数的比特位，即0变成1，1变成0。
  • 左移（Left shift） a << b 将 a 的二进制形式向左移 b (< 32) 比特位，右边用0填充。
  • 有符号右移 a >> b 将 a 的二进制表示向右移 b (< 32) 位，丢弃被移出的位。
  • 无符号右移 a >>> b 将 a 的二进制表示向右移 b (< 32) 位，丢弃被移出的位，并使用 0 在左侧填充。

AND

a b a AND b
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1 
8 & 9

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1001

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000

=>

8


-8 & 9

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1000 // -8 的补码

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1001

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000

=>

8

OR

a b a OR b
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1 
8 & 9

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1001

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1001

=>

9


-8 & 9

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1000 // -8 的补码

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1001

=>

11111111,11111111,11111111,11111001 // 补码

=>

11111111,11111111,11111111,11111000 // 反码

=>

10000000,00000000,00000000,00000111 //原码

=>

-7

XOR

a b a XOR b
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0 
8 & 9

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1001

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 0001

=>

1


-8 & 9

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1000 // -8 的补码

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1001

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 0001 // 补码

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 0000 // 反码

=>

1000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1111 //原码

=>

-15

NOT

a NOT a
0 1
1 0 
~ 8

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000 // 补码

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 0110 // 反码

=>

1000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1001 // 原码

=>

-9


~-8

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1000 // -8 的补码

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 0111 // not 8 补码，反码，原码

=>

7

左移

按位移动会先将操作数转换为大端 (big-endian) 表示的 32位整数，

该操作符会将第一个操作数向左移动指定的位数。向左被移出的位被丢弃，右侧用 0 补充。

8 << 3

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0100 0000

=>

64


-8 << 3

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1000

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1100 0000

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1011 1111

=>

1000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0100 000

=>

-64

右移

该操作符会将第一个操作数向右移动指定的位数。向右被移出的位被丢弃，拷贝最左侧的位以填充左侧。

8 >> 3

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 0001

=>

1


-8 >> 3

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1000

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1111

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1110

=>

1000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 001

=>

-1

无符号右移

该操作符会将第一个操作数向右移动指定的位数。向右被移出的位被丢弃，左侧用0填充。因为符号位变成了 0，所以结果总是非负的。即便右移 0 个比特，结果也是非负的？

8 >>> 3

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 1000

=>

0000 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 0001

=>

1


-8 >>> 3

=>

1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1000

=>

0001 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1111

=>

0001 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1111 1110

=>

0110 0000, 0000 0000, 0000 0000, 0000 001

=>

805306369

用途

想想看linux的文件权限就是这样做到的。简单的数字就可以表示你有什么权限。比如我们有4个状态，A，B，C，D，分别用二进制保存

  • A 0001=> 1
  • B 0010 => 2
  • C 0100 => 4
  • D 1000 => 8

如果你的状态是 A+B+C 那么你的权值就是 （A | B | C ） => 0111 => 7。这个时候做状态判断是就好做了。用D的值和你按位与下，看看值是否为1，就知道你有没有对应的权限

if(8 & your_status){

  // your have status

}else{

  // your don't have status

}

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