JAVA基礎1——字節&位運算

占用字節數 & 取值范圍

Java一共有8種基本數據類型（原始數據類型）：

類型            存儲要求               范圍（包含）                默認值              包裝類
int           4字節（32位）          -2^31~ 2^31-1                  0               Integer
short         2字節（16位）          -215~215-1                     0               Short
long          8字節（64位）          -2^63~2^63-1                   0               Long
byte          1字節（8位）           -2^7~2^7-1                     0               Byte
float         4字節（32位）          -3.4e+38 ~ 3.4e+38            0.0f             Float
double        8字節（64位）          -1.7e+308 ~ 1.7e+308           0               Double
char          2字節（16位）          u0000~uFFFF（‘’~‘？’）         ‘0’              Character 
boolean       1/8字節(1位）          true, false                  FALSE             Boolean

對於float與double類型：

內存結構：

1. float類型： 內存中共占4個字節，32bit位，其中bit位從高到低，依次是1位符號位、8位指數位、23位尾數位；
2. double類型：內存中共占8字節，64bit位，其中bit位從高到低，依次是1位符號位、11位指數位、52位尾數位；

精度：
精度由尾數的位數決定，在內存中按照科學計數法的方式存儲的。

關於比較是否相等：

1. 兩個浮點數之間不能通過來比較是否相等，因為浮點數的精度是有限制的，超過精度限制的浮點數，計算機會將精度之外的小數部分截斷，如果直接比較的話，會出現兩個不一樣的值結果大小判斷卻相等的情況。
2. 一般情況下，不要通過==或者!=來比較，可以通過判斷其差值的絕對值是否大於0來判斷。
3. 實際應用中，一般兩個浮點數之間的差值的絕對值小於等於某一個可接受的誤差（即：精度，比如0.00000001），就認為是相同的。

實際應用原則：

1. 程序中盡量避免浮點型數據的比較；
2. float、double類型運算一般都不准確，只適合科學計算或者工程計算，不適用與商業計算。比如1.0f-0.9f=0.100000024

為了解決JAVA中浮點數精度不夠的問題，可以使用BigDecimal來替代，適用於對精度要求較高的系統中。

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源碼 & 反碼 && 補碼##

源碼

源碼就是數字對應的二進制表示。

負數的源碼 = 正數的源碼取反再加1

反碼

正數的反碼就是源碼自身。

負數的反碼就是：保持源碼符號位不變，其余各個位取反。

補碼

正數的補碼就是源碼自身。

負數的補碼就是： 反碼基礎上加1

如何根據補碼計算源碼：

1. 最高位如果是0，即為正數，其補碼即為源碼;
2. 最高位如果是1，即為負數，對此補碼再次計算補碼，結果即為源碼（即：補碼的補碼即為源碼）。

為什么要有源碼、反碼、補碼

反碼、補碼存在主要是為了是計算機運算更加方便。
具體可以參見http://www.cnblogs.com/zhangziqiu/archive/2011/03/30/ComputerCode.html

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運算符

根據參與運算的參數個數，可以分為下面幾種：

1. 一元運算符：就是只需要一個參數的運算，比如++、--、~、！等；
2. 二元運算符：就是需要2個參數的運算，比如+、-、*、>、<等；
3. 三元運算符：就是需要3個參數的運算，比如?:運算符（isTrue ? A : B）。

位運算相關

JAVA中的位運算符有下面幾種：

1. 左移（<<）、右移（>>）、無符號右移(>>>)
2. 位與(&)、位或(|)、位非(~)、位異或(^)

1. 位與####

參加運算的兩個數據，按二進制位進行位與運算.

例如：3&5

• 先將兩個數據轉化為二進制數,然后按位進行與運算，同為1結果為1，其它情況結果為0；
• 即：11&101=001結果為1

特別提醒：負數按補碼形式參加按位與運算。

位與運算的特殊用途：

1. 清零（將一個單元與0進行位與運算結果為零）
2. 取一個數中指定位（例如取X=1010 1101的低四位 則將X&00001111得到0000 1101）。

2. 位或####

參加運算的兩個數據，按二進制位進行位或運算

例如：3 | 5

• 先將兩個數據轉化為二進制數，然后進行按位或運算，只要有一個是1結果為1，不然結果為0；
• 即：11&101=111結果為7

特別提醒：負數按補碼形式參加按位或運算。

位或運算的特殊用途：

常用來對數據的某些位置1（例如將X=1010 1010的第四位置1，則將X |0000 1111得到1010 1111）。

3. 位非####

快速計算結果的方法：

_{a的值為-（a+1）。比如}2=-3，~（-2）=1

具體計算說明：

位非操作實際上是對計算機的補碼進行操作的。 即：先源碼轉補碼，然后對補碼進行逐位取反，最后再將處理后的補碼轉回源碼。

1. 根據二進制源碼獲取其補碼；
2. 對補碼進行按位取反；
3. 將計算后的補碼轉換回源碼。

對於正整數，其補碼與源碼相同，對於負數，其補碼位源碼的取反再加一。

4. 位異或####

參加運算的兩個數據，按二進制位進行位異或運算

例如：3^5

• 先將兩個數據轉化為二進制數，然后進行按位異或運算，只要位不同結果為1，不然結果為0；
• 即：11^101=110結果為6

異或運算的特殊用途：

1. 使特定位翻轉找一個數，對應X要翻轉的各位，該數的對應位為1，其余位為零，此數與X對應位異或即可。例：X=10101110，使X低4位翻轉，用X ^0000 1111 = 1010 0001即可得到。
2. 與0異或得到原值