Question

按位运算符允许我们操作一个整数主数据类型中的单个“比特”，即二进制位。按位运算符会对两个自变量中对应的位执行布尔代数，并最终生成一个结果。

按位运算来源于 C 语言的低级操作。我们经常都要直接操纵硬件，需要频繁设置硬件寄存器内的二进制位。Java 的设计初衷是嵌入电视顶置盒内，所以这种低级操作仍被保留下来了。然而，由于操作系统的进步，现在也许不必过于频繁地进行按位运算。

若两个输入位都是 1，则按位 AND 运算符（&）在输出位里生成一个 1；否则生成 0。若两个输入位里至少有一个是 1，则按位 OR 运算符（|）在输出位里生成一个 1；只有在两个输入位都是 0 的情况下，它才会生成一个 0。若两个输入位的某一个是 1，但不全都是 1，那么按位 XOR（^，异或）在输出位里生成一个 1。按位 NOT（~，也叫作“非”运算符）属于一元运算符；它只对一个自变量进行操作（其他所有运算符都是二元运算符）。按位 NOT 生成与输入位的相反的值——若输入 0，则输出 1；输入 1，则输出 0。

按位运算符和逻辑运算符都使用了同样的字符，只是数量不同。因此，我们能方便地记忆各自的含义：由于“位”是非常“小”的，所以按位运算符仅使用了一个字符。

按位运算符可与等号（=）联合使用，以便合并运算及赋值：&=，|=和^=都是合法的（由于~是一元运算符，所以不可与=联合使用）。

我们将 boolean（布尔）类型当作一种“单位”或“单比特”值对待，所以它多少有些独特的地方。我们可执行按位 AND，OR 和 XOR，但不能执行按位 NOT（大概是为了避免与逻辑 NOT 混淆）。对于布尔值，按位运算符具有与逻辑运算符相同的效果，只是它们不会中途“短路”。此外，针对布尔值进行的按位运算为我们新增了一个 XOR 逻辑运算符，它并未包括在“逻辑”运算符的列表中。在移位表达式中，我们被禁止使用布尔运算，原因将在下面解释。