前言
位運算是基於整數的二進制表示進行的運算，即運算時是考慮整數對應的二進制表示，並對二進制每一位所考慮的運算。常用的運算符共 6 種，分別為與（&）、或（|）、異或（^）、取反（~）、左移（<<）、右移（>>）和無符號右移（>>>，只有部分語言才有的特性，比如Java）。其中除了&以外，其它幾個運算符均為二元運算符。
基礎介紹
| 運算符 | 運算規則 |
|---|---|
& |
只有兩個操作數對應位均為1時才為1，否則為0 |
| ` | ` |
^ |
只有兩個操作數對應位不相等時才為1，否則為0 |
~ |
將操作數的二進制表示的每一位取反，即0變1，1變0 |
<< |
將操作數的完整二進制表示，去掉高位，低位補0 |
>> |
將操作數的完整二進制表示，去掉低位，若操作數為正數，則高位補0，為負，則補1 |
>>> |
將操作數的完整二進制表示，去掉低位，不管操作數為正還是為負，均補0 |
特別注意
當進行位移運算時，右操作數位移不應該超過整數的最大位數，當然超過了也不會報錯，但不同語言的處理細節有所不同，大家如果感興趣可以看下《深入理解計算機系統》，里面有具體的介紹。
基礎使用
為了運算方便，這里假設每個數都只有4位，半個字節，故只能表示-8 ~ 7，下面先展示每個運算符的使用：
-
&的使用對於
2 & 3而言，我們先得到兩個數的二進制完整表示：2(0010)， 3(0011)，然后按照&的規則進行運算：0 0 1 0
&
0 0 1 1
0 0 1 0 （2）
-
|的使用對於
4 | 1而言，我們同樣先得到兩個數的二進制完整表示：4(0100)，1(0001)，然后按照|的規則進行運算：0 1 0 0
|
0 0 0 1
0 1 0 1 （5）
-
^的使用對於
6 ^ 2而言，我們還是先得到兩個數的二進制完整表示：6(0110)，2(0010)，然后按照^的規則進行運算：0 1 1 0
^
0 0 1 0
0 1 0 0 （4）
-
~的使用對於
~3而言，我們依舊還是先得到3的二進制完整表示：3(0011)，然后按照~的規則進行運算：~
0 0 1 1
1 1 0 0 （-4，因為我們上文說了假設數字都是只有四位，因此最高位為符號位）
正數對應的二進制表示，我們一般經過稍加計算很快就可以得到，對於負數的二進制，則可以通過負數相反數進行取反加1得到。例如為了得到-7的二進制，我們首先知道7的二進制為
0111，然后先進行取反操作，得到1000，然后再加1，得到1001，即為-7所對應的二進制表示。 -
<<的使用對於
1 << 2而言，我們依然還是先得1的二進制完整表示：1(0001)，然后按照<<的規則進行運算：舍去最高的2位得到
01，然后低位補2個0，得到0100，0100(4)即為最終的結果，這里需要注意一點，<<操作並不是完全等同於將左操作數 * 2右操作數，在計算機里，由於位數的限制，可能會出現運算溢出，因此，對於1 << 3，按照上述規則得到1000，由於最高位為符號位，因此得到的結果不是8，而是-8，甚至對於1 << 4， 按照上述規則會得到0000，即在這里1 << 4的結果為0，而非16（正常不應該讓位移數操作整數的最大位數，這里僅作講解使用），大家想要驗證的話，可以測試0x4000 0000 << 1和0x 4000 0000 << 2（注意這里是16進制的表示形式，轉換為二進制表示的話，需要將每一位轉換為對應的4位二進制數）即可。 -
>>的使用由於
>>為有符號右移，所以這里展示兩個例子先說6 >> 2，我們先得到6的二進制數表示：6(0110)，然后按照>>的規則進行運算：首先舍去低2位，得到01，由於為正（最高符號為為0），因此高位需要補2個0，得到0001(1)，即為最終的結果。然后再說一個負數的例子，對於-7 >> 1，我們先得到-7的二進制完整表示：-7(1001)，然后先舍去低1位，得到100，由於為負（最高符號為為1），因此高位需要補1個1，得到1100(-4)，即為最終的結果。 -
>>>的使用>>>和>>的唯一區別就是當左操作數為負數的時候，當運算先舍去低位后，高位也同樣補0了，而不是7，還是舉剛才-7 >>> 1的例子，我們先得到-7的二進制完整表示：-7(1001)，然后先舍去低1位，得到100，最后我們在高位補0，得到0100，即為最終的結果。如果想自己進行代碼驗證的話，-7的32進制表示為0xffff fff5，舍棄低位，高位補0，會得到0x7fff fffc(2147483644)即為最終的結果。特別注意，不管是
<<、>>還是>>>當位移數為0時，得到的結果都是原數。
小結
以上便是關於位運算的基礎入門知識，后續還會繼續總結位運算的常見技巧以及實際運用等，希望能和大家多多交流，如有錯誤之處，也請幫忙指出。