优秀程序员必须知道的20个位运算技巧
更新时间：2020年4月25日 17:44 点击：1847
一提起位运算，人们往往想到它的高效性，无论是嵌入式编程还是优化系统的核心代码，适当的运用位运算总是一种迷人的手段，或者当您求职的时候，在代码中写入适当的位运算也会让您的程序增加一丝亮点，最初当我读《编程之美》求“1的数目”时，我才开始觉得位运算是如此之美，后来读到 《Hacker's Delight》，感慨到Henry S.Warren把位运算运用的如此神出鬼没，很多程序都十分精妙，我觉得在一个普通的程序中大量运用这样的代码的人简直是疯了！但掌握简单的位运算技巧还是必要的，所以今天写这篇文章把我积累的一些位运算技巧分享给大家，这些技巧不会是如求“1的数目”的技巧，是最基本的一行位运算技巧！
一.获得int型最大值
复制代码 代码如下:
int getMaxInt(){
return (1<<31) - 1;//2147483647， 由于优先级关系，括号不可省略
}
另一种写法
复制代码 代码如下:
int getMaxInt(){
return -(1<<-1) - 1;//2147483647
}
另一种写法
复制代码 代码如下:
int getMaxInt(){
return ~(1<<31);//2147483647
}
C语言中不知道int占几个字节时候
复制代码 代码如下:
int getMaxInt(){
return ((unsigned int)-1) >> 1;//2147483647
}
二.获得int型最小值
复制代码 代码如下:
int getMinInt(){
return 1<<31;//-2147483648
}
另一种写法
复制代码 代码如下:
int getMinInt(){
return 1 << -1;//-2147483648
}
三.获得long类型的最大值
C语言版
复制代码 代码如下:
long getMaxLong(){
return ((unsigned long)-1) >> 1;//2147483647
}
JAVA版
复制代码 代码如下:
long getMaxLong(){
return ((long)1<<127)-1;//9223372036854775807
}
获得long最小值，和其他类型的最大值，最小值同理.
四.乘以2运算
复制代码 代码如下:
int mulTwo(int n){//计算n*2
return n<<1;
}
五.除以2运算
复制代码 代码如下:
int divTwo(int n){//负奇数的运算不可用
return n>>1;//除以2
}
六.乘以2的m次方
复制代码 代码如下:
int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m)
return n>>m;
}
七.除以2的m次方
复制代码 代码如下:
int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m)
return n>>m;
}
八.判断一个数的奇偶性
复制代码 代码如下:
boolean isOddNumber(int n){
return (n & 1) == 1;
}
九.不用临时变量交换两个数（面试常考）
C语言版
复制代码 代码如下:
void swap(int *a,int *b){
(*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);
}
通用版（一些语言中得分开写）
复制代码 代码如下:
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
十.取绝对值（某些机器上，效率比n>0 ? n:-n 高）
复制代码 代码如下:
int abs(int n){
return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);
/* n>>31 取得n的符号，若n为正数，n>>31等于0，若n为负数，n>>31等于-1
若n为正数 n^0=0,数不变，若n为负数有n^-1 需要计算n和-1的补码，然后进行异或运算，
结果n变号并且为n的绝对值减1，再减去-1就是绝对值 */
}
十一.取两个数的最大值（某些机器上，效率比a>b ? a:b高）
通用版
复制代码 代码如下:
int max(int a,int b){
return b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31);
/*如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1*/
}
C语言版
复制代码 代码如下:
int max(int x,int y){
return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));
/*如果x<y x<y返回1，否则返回0，
、 与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变*/
}
十二.取两个数的最小值（某些机器上，效率比a>b ? b:a高）
通用版
复制代码 代码如下:
int min(int a,int b){
return a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31);
/*如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1*/
}
C语言版
复制代码 代码如下:
int min(int x,int y){
return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));
/*如果x<y x<y返回1，否则返回0，
与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变*/
}
十三.判断符号是否相同
复制代码 代码如下:
boolean isSameSign(int x, int y){
return (x ^ y) > 0; // true 表示 x和y有相同的符号， false表示x，y有相反的符号。
}
十四.计算2的n次方
复制代码 代码如下:
int getFactorialofTwo(int n){//n > 0
return 2<<(n-1);//2的n次方
}
十五.判断一个数是不是2的幂
复制代码 代码如下:
boolean isFactorialofTwo(int n){
return (n & (n - 1)) == 0;
/*如果是2的幂，n一定是100... n-1就是1111....
所以做与运算结果为0*/
}
十六.对2的n次方取余
复制代码 代码如下:
int quyu(int m,int n){//n为2的次方
return m & (n - 1);
/*如果是2的幂，n一定是100... n-1就是1111....
所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位*/
}
十七.求两个整数的平均值
复制代码 代码如下:
int getAverage(int x, int y){
return (x+y) >> 1;
｝
另一种写法
复制代码 代码如下:
int getAverage(int x, int y){
return ((x^y) >> 1) + (x&y);
/*(x^y) >> 1得到x，y其中一个为1的位并除以2，
x&y得到x，y都为1的部分，加一起就是平均数了*/
}
下面是三个最基本对二进制位的操作
十八.从低位到高位,取n的第m位
复制代码 代码如下:
int getBit(int n, int m){
return (n >> (m-1)) & 1;
}
十九.从低位到高位.将n的第m位置1
复制代码 代码如下:
int setBitToOne(int n, int m){
return n | (1<<(m-1));
/*将1左移m-1位找到第m位，得到000...1...000
n在和这个数做或运算*/
}
二十.从低位到高位,将n的第m位置0
复制代码 代码如下:
int setBitToZero(int n, int m){
return n & ~(1<<(m-1));
/* 将1左移m-1位找到第m位，取反后变成111...0...1111
n再和这个数做与运算*/
}
另附一些对程序效率上没有实质提高的位运算技巧，一些也是位运算的常识（面试也许会遇到）
计算n+1
复制代码 代码如下:
-~n
计算n-1
复制代码 代码如下:
~-n
取相反数
复制代码 代码如下:
~n + 1;
另一种写法
复制代码 代码如下:
(n ^ -1) + 1;
if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;
复制代码 代码如下:
x = a ^ b ^ x;
sign函数，参数为n，当n>0时候返回1，n<0时返回-1，n=0时返回0
复制代码 代码如下:
return !!n - (((unsigned)n>>31)<<1);
上一篇: C++ 字符串的反转五种方法实例
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