简单回顾位运算

前言

位运算其实是一个比较常用的操作，有的人可能说，并没有啊，我好像基本就没怎么用过位运算，但如果你经常看源码，你就会发现源码里面有很多位运算的操作，而且这些操作我个人觉得确实是有很意思，所以位运算很重要，平时用不多，也需要经常去回顾复习。

因为临时写的，有些源码的操作我不太记得是出自哪里了，如果以后碰到了，会在评论区进行补充。比如会有一些取反计算再取反回来的操作，比如左移和右移，我现在不太记得是出自哪里了，反正比较经典的。我的个人可能就记得用位运算来表示状态，因为我会经常用这个。

位运算基础

简单来回顾一下基础的计算，位运算会分为一元运算和二元运算。

一元有左移<<，右移>>，无符号右移动>>>和取反～

左移是是什么？比如 0010 左移动一位就变成 0100 （注意这里是二进制的表示），右移动就是 0100 变成 0010。 当然没这么简单啦，二进制也有表示正负值的标志位，右移之后，左边会补标志位的数。而无符号右移动是左边补0。也就是说正数的右移和无符号右移动的结果相同，而负数就不同了。这样说应该好理解吧？那思考一下为什么没有无符号左移

还是不好懂，没关系，我们讲慢些，假如8转成2进制是00001000

而-8就是先取反码，反码就是取反，所以8的反码是11110111，然后再用反码取补码，补码就是+1,所以这里得到补码1111000。即-8转成二进制是11111000

先看看我们对11111000取反码，得00000111，再取补码得00001000，看到从-8到8也是同样的操作。

然后我们看右移一位和无符号右移一位的效果。

-8的二进制11111000，右移一位是11111100，这是多少啊？我们可以用上面的计算看它的正数是多少，反码00000011，补码00000100，这是4吧，所以11111100是-4。

同理看无符号右移，得01111100，反码10000011，补码10000100，这是多少？2的7次方+4，所以是不同的。

取反就好理解了，取反就是逻辑非，比如0010取反就是1101

二元有与&&、或||、异或^

这些都好理解吧，与运算 1010 && 1001 = 1000 ， 或运算 1010 || 1001 = 1010 ， 异或 1010 ^ 1001 = 0011 ，这没什么好讲的，很基础。

位运算很简单？

一看，哎哟，真的简单，就这？1分钟学会了。学会？那会用吗？

没关系，我们来看一题算法：

一个整型数组里除了两个数字只出现一次，其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。例如：

输入：

[1,4,1,6]

返回值：

[4,6]

明确说了，这题是用位运算，但是怎么做？

开发中位运算的使用

这个我因为临时写的，android源码里确实是有些比较经典的位运算使用场景，我现在不完全记得，只能先列举几个，其它的如果以后想起来，会在评论区中做补充。

用来表示状态

位运算可以用来表示状态，我之前也写过一篇文章 juejin.cn/post/715547… 差不多也是这个意思。

比如window的flags，看看它的定义

public static final int FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN   = 0x00000100;

public static final int FLAG_LAYOUT_NO_LIMITS   = 0x00000200;

public static final int FLAG_FULLSCREEN      = 0x00000400;

public static final int FLAG_FORCE_NOT_FULLSCREEN   = 0x00000800;

......

那他这样做有什么好处，他能一个变量表示多个维度的状态。比如FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN|FLAG_LAYOUT_NO_LIMITS|FLAG_FULLSCREEN|FLAG_FORCE_NOT_FULLSCREEN就是 1111 （二进制表示）

如果你要判断这个window是不是同时设置了这4个flag，要怎么判断，就直接if(flags == 15)啊，多简单

但是如果你用多个变量存flag要怎么判断, if(isScreen && isNoLimits && usFullscreen && isForceNot)，这样写就很难看，很不方便，我window的flag多着呢，难道你要排火车？

数组扩容

来看看ArrayList的扩容源码

private void grow(int minCapacity) {

    // overflow-conscious code

    int oldCapacity = elementData.length;

    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

    if (newCapacity - minCapacity < 0)

        newCapacity = minCapacity;

    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)

        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);

    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:

    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

}

这里的int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);就是阔人操作，这个右移是什么？看不懂也没关系，自己套一个数字进去算就知道了，是除2吧，那ArrayList的扩容就是旧容量的一半。

看着简单是吧？那有没有想过一个问题，他写这个代码，为什么不写oldCapacity/2，而写oldCapacity >> 1

那既然右移一位 >> 1 是除2，那左移一位 << 1 是什么操作呢？是什么计算呢？

总结

我这里确实是很久没有用位运算，所以需要复习一下。这个东西对开发来说很重要，比如你是开发应用层的，你觉得这个是底层用到的，你用不到，并不是这样。就拿那个表示状态的来说，自从我看到源码用这一招之后，只要有合适的场景，我也会这样用。

不管是做数学运算，还是逻辑运算，位运算都能适用，它是很简单就能学会，但是学会用，那就是另外一回事，当然不是说看完我这篇文章就开始瞎用，能在合适的场合去使用，那效果十分的好，用不上也没关系，至少要有个意识，这样不管在看源码还是其它时候，都是能帮到你的。