一站式软文发布推广平台,wordpress 文章附件,百度代理推广,做学校网站素材图片Kotlin 提供了几种用于操作整数各个位#xff08;bit#xff09; 的运算符。这些操作是由处理器直接支持的#xff0c;速度快且操作简单。在底层编程中非常重要#xff0c;比如设备驱动、低级图形处理、网络通信、加密和压缩等。
尽管计算机通常都有高效的硬件指令来执行算…Kotlin 提供了几种用于操作整数各个位bit 的运算符。这些操作是由处理器直接支持的速度快且操作简单。在底层编程中非常重要比如设备驱动、低级图形处理、网络通信、加密和压缩等。
尽管计算机通常都有高效的硬件指令来执行算术和逻辑操作但所有这些操作也都可以通过组合按位操作符、位移操作符和判断 0 操作来实现。位运算符Bitwise Operators
共有四种位运算符inv()按位非NOT即取反或补码or按位或ORand按位与ANDxor按位异或XOR这些运算符会一位一位地处理操作数的每一位并生成一个新的数值。inv() 是一元运算符它会将每一位的 0 变为 11 变为 0包括符号位也会改变。or 是二元运算符按位“或”只要任意一个操作数为 1结果就是 1否则是 0。and 是按位“与”只有两个操作数都为 1结果才是 1否则是 0。xor 是按位“异或”当两个操作数中正好一个为 1 时结果是 1否则是 0。这些运算符不仅可以作用于整数也可以作用于布尔类型。如果是整数进行的是位运算如果是布尔值进行的是逻辑运算除了 inv() 不能用于布尔类型。示例按位与、或、异或
val first 15 // 二进制1111
val second 10 // 二进制1010val bitwiseAnd first and second // 1111 1010 1010结果是 10
val bitwiseOr first or second // 1111 | 1010 1111结果是 15
val bitwiseXor first xor second // 1111 ^ 1010 0101结果是 5示例按位取反inv
val first 35 // 二进制0..00100011
val second -35 // 二进制1..11011101补码val inverseFirst first.inv() // ~35 -36
val inverseSecond second.inv() // ~-35 34为什么 ~35 -36这是因为 Kotlin 使用**补码two’s complement**来表示整数。对任意正整数 n其按位取反是 -(n 1)。对负数 -n其按位取反是 n - 1。检查一个数是否能被 2 整除使用 and
val a 5
val b 4val bitwiseAndA a and 1 // 101 001 001结果是 1 有余数不能整除
val bitwiseAndB b and 1 // 100 001 000结果是 0 没有余数可以整除位移操作符Bit-shift Operators
Kotlin 还提供了三种位移操作符shl左移乘法低位补零shr带符号右移高位填符号位保留正负号ushr无符号右移高位补零结果永远为正。示例通过位移实现快速乘除法
var value 25 // 二进制0001 1001value value shl 1 // 左移1位0011 0010 50
value value shl 2 // 再左移2位1100 1000 200var anotherVal 14
anotherVal anotherVal shr 1 // 右移1位0111 7我们可以总结出
var newVal 25newVal newVal shl 1 // 25 * 2^1 50
newVal newVal shl 3 // 50 * 2^3 400
newVal newVal shr 2 // 400 / 2^2 100示例使用位移求区间中点
val left 10
val right 20val mid (left right) shr 1 // 结果是 15与 (left right) / 2 相同但位移方式更快。示例shr 与 ushr 的区别
val number1 5
val number2 -5val shrNumber1 number1 shr 1 // 0101 → 0010结果是 2
val ushrNumber1 number1 ushr 1 // 同上结果是 2
val shrNumber2 number2 shr 1 // 保留符号结果是 -3
val ushrNumber2 number2 ushr 1 // 补零结果是 2147483645shr 会根据符号保留符号位。ushr 总是左边补 0所以负数也变为正数。Kotlin 1.6 新增位旋转
val a 4val shiftRight a.rotateRight(1) // 0100 → 0010结果是 2
val shiftLeft a.rotateLeft(1) // 0100 → 1000结果是 8val b 3val shiftLeft b.rotateLeft(1) // 0011 → 0110结果是 6
val shiftRight b.rotateRight(1) // 0011 → 1..0001结果是 -2147483647rotateRight 会把最高位 1 移到符号位第 31 位结果变成负数。运算优先级
Kotlin 中位运算符和位移运算符的优先级低于加减乘除优先级从高到低运算符例子括号(expr)后缀自增自减expr, expr--前缀正负、自增自减-expr, expr, --expr乘、除、模*, /, %加减, -赋值及其组合, , -, * 等位运算和位移and, or, xor, shl, shr, ushr位运算符之间是从左到右执行的。例如
val mid left right shr 1无需加括号是因为 的优先级高于 shr相当于
val mid (left right) shr 1总结
在本节中我们学习了如何对整数的位进行操作理解了位运算与一些算术运算之间的对应关系位运算符逐位处理。位移运算符可以整体左移或右移一整串位。
虽然位运算看起来稍显复杂但这是理解底层编程和高效计算的基础。
