ビット操作 の

ビット操作について

Javaには、整数型（byte、short、int、long、char）のビットを操作するための演算子があります。

シフト演算子

ビットを左へシフトするには<<を、右へシフトするには>>を使います。

// Shift two places to the left
0b0000_1011 << 2;
// # => 0b0010_1100

// Shift two places to the right
0b0000_1011 >> 2;
// # => 0b0000_0010

>>は、挿入されるビットが符号ビットと同じであるため、符号付きシフト、または算術シフト演算子とも呼ばれます。 これは最上位ビットのことで、値が正なら0、負なら1になります。 <<で左へシフトするときは、常に右側に0が挿入されます。

// Shift 2 places to the right preserves the sign
// The binary value is two's complement of 0b0000_0110 (or 0x00000026), so the binary representation will be
// 1000_0000_0000_0000_0000_0000_0010_0110
int value = -0x7FFFFFDA;

// Shift two places to the right, preserving the sign bit
value >> 2;
// # => 1110_0000_0000_0000_0000_0000_0000_1001

右へシフトするときに0を挿入したい場合は、代わりに>>>を使います。 シフト時に0を挿入することを論理シフトともいいます。

// Shift two places to the right, inserting 0s on the left
value >>> 2;
// # => 0010_0000_0000_0000_0000_0000_0000_1001

ビット単位の演算

ビット単位のAND

ビット単位のAND演算子（&）は、2つの値を受け取り、各ビットに対してANDを行います。 1つ目の値の各ビットを、2つ目の値の同じ位置にあるビットと比較します。 どちらも1なら、結果のビットは1になります。 そうでなければ、結果のビットは0です。

0b0110_0101 & 0b0011_1100;
// # => 0b0010_0100

ビット単位のOR

ビット単位のOR演算子（|）は、2つの値を受け取り、各ビットに対してORを行います。 1つ目の値の各ビットを、2つ目の値の同じ位置にあるビットと比較します。 どちらかのビットが1なら、結果のビットは1になります。 そうでなければ0です。

0b0110_0101 | 0b0011_1100;
// # => 0b0111_1101

ビット単位のXOR

ビット単位のXOR演算子（^）は、2つの値に対してビット単位のXORを行います。 ビット単位のAND演算子やOR演算子と同じように、1つ目の値の各ビットを、2つ目の値の同じ位置にあるビットと比較します。 どちらか一方だけが1なら、結果のビットは1になります。 そうでなければ0です。

0b0110_0101 ^ 0b0011_1100;
// # => 0b0101_1001

ビット単位のNOT（~）

最後に、ビット単位のNOT演算子（~）は各ビットを反転させます。 これまでの演算子と違い、これは単項演算子で、1つの値にだけ働きます。

~0b0110_0101;
// # => 0b1001_1010