重阳，来，我们把 Java 操作符 这个“最容易被低估却最常坑人”的基础彻底吃透。
重点覆盖：分类 + 优先级差异 + 位运算核心前置（进制/原码反码补码） + Java vs C 关键对比。
目标：看完能手算任意表达式 + 面试/刷题/底层代码不再慌。
1. Java 操作符完整分类（2026 年视角，JDK 21+ 无大变化）
| 优先级组（从高到低） | 操作符 | 结合性 | 说明 / 常见坑点 |
|---|---|---|---|
| 1 | () [] . new :: | 左→右 | 最高，括号最强 |
| 2 | expr++ expr– | 左→右 | 后置自增/自减 |
| 3 | ++expr –expr + – ! ~ (type) | 右→左 | 前置 + 取负 + 逻辑非 + 按位取反 + 强制转换 |
| 4 | * / % | 左→右 | 乘除取模 |
| 5 | + – | 左→右 | 加减（+ 还能字符串拼接） |
| 6 | << >> >>> | 左→右 | 位移（>>> 是 Java 独有） |
| 7 | < <= > >= instanceof | 左→右 | 关系 + 类型判断 |
| 8 | == != | 左→右 | 相等（对象比较引用，值类型比较值） |
| 9 | & | 左→右 | 按位与（也可用于 boolean 逻辑与） |
| 10 | ^ | 左→右 | 按位异或 |
| 11 | 左→右 | ||
| 12 | && | 左→右 | 短路逻辑与 |
| 13 | |||
| 14 | ? : | 右→左 | 三元运算符 |
| 15 | = += -= *= /= %= &= ^= | = <<= >>= >>>= | 右→左 |
最容易错的优先级记忆口诀（前6个最重要）：
“单目算术位移，乘除加减，位移关系等，位与异或或，逻辑短路，三目赋值”
常见陷阱：
a & b == c→ 先算b == c，再a & 结果（因为 == 优先级高于 &）-5 >> 1vs-5 >>> 1（后面详解）i = i++ + ++i;（未定义行为，千万别写！）
2. 位运算前置：原码、反码、补码（必懂！）
Java 中所有整数（byte/short/int/long）一律用补码表示。
| 概念 | 正数示例 (以 8 bit 为例) | 负数示例 (-5, 8 bit) | 特点 / 记忆法 |
|---|---|---|---|
| 原码 | +5 → 00000101 | -5 → 10000101 | 最高位是符号位（0正1负），其余是绝对值 |
| 反码 | +5 → 00000101 | -5 → 11111010（符号位不变，其余取反） | 正数反码=原码，负数符号位不变其余取反 |
| 补码 | +5 → 00000101 | -5 → 11111011（反码+1） | 计算机实际存储的就是补码 |
关键性质（背下来！）：
- 正数的原码 = 反码 = 补码
- 负数的补码 = 反码 + 1
- 补码的补码 = 原码（绕一圈回来）
- ~x（按位取反）其实是 -x-1（补码世界里的数学性质）
- 例：~5 = -6（因为 00000101 → 11111010 → 补码转十进制 = -6）
为什么用补码？
加减法统一（不用区分正负数电路不同）
0 有唯一表示（不像原码有 +0 和 -0）
3. Java 位运算符详解 + 与 C 的核心差异
| 操作符 | 含义 | Java 行为（int 示例） | C/C++ 对应行为对比 | 关键差异点 |
|---|---|---|---|---|
| & | 按位与 | 5 & 3 = 1 (0101 & 0011 = 0001) | 完全相同（纯位运算） | 无 |
| 按位或 | 5 | 3 = 7 | ||
| ^ | 按位异或 | 5 ^ 3 = 6 | 相同 | 无 |
| ~ | 按位取反（一元） | ~5 = -6 | 相同（但 C 中 int 可能是 32/64 bit 实现依赖） | 无大差异 |
| << | 算术左移（带符号，无差异） | 5 << 2 = 20 -5 << 2 = -20 | 相同（左移不影响符号位） | 无 |
| >> | 算术右移（带符号） | 5 >> 2 = 1 -5 >> 2 = -2（符号扩展） | C 中 >> 对 signed int 是实现定义（多数编译器算术右移） | Java 强制算术右移，C 可能逻辑右移（老编译器） |
| >>> | 逻辑右移（无符号） | 5 >>> 2 = 1 -5 >>> 2 = 1073741822 | C/C++ 没有 >>>！右移 signed 通常算术，unsigned 才逻辑 | 最大差异！Java 独有，解决负数右移问题 |
负数 >>> 演示（非常重要！）
int a = -5; // 二进制：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
System.out.println(a >> 2); // -2 （1111 1111 ... 1110 符号扩展）
System.out.println(a >>> 2); // 1073741822 （0011 1111 ... 1110 最高位补0）C 语言里想实现无符号右移，只能把变量转为 unsigned int 或 unsigned long。
4. 常见位运算经典用法（刷题/面试必备）
| 用途 | 表达式示例 | 说明 |
|---|---|---|
| 判断奇偶 | (n & 1) == 1 | 最快判断奇数 |
| 取绝对值（不使用 Math） | (n ^ (n >> 31)) – (n >> 31) | 经典位运算取 abs（仅 int/long 有效） |
| 交换两数（不使用临时变量） | a ^= b; b ^= a; a ^= b; | 经典面试题 |
| 求 2 的幂次方 | n & (n-1) == 0 && n > 0 | 判断是否 2 的幂 |
| 统计二进制 1 的个数 | n &= (n-1) 循环直到 n==0 | Brian Kernighan 算法（最快） |
| 取低 n 位 | x & ((1 << n) – 1) | 掩码取低 n 位 |
| 设置第 k 位为 1 | x | = (1 << k) |
| 设置第 k 位为 0 | x &= ~(1 << k) | — |
| 翻转第 k 位 | x ^= (1 << k) | — |
5. 快速自测题（建议现在算一算）
- -8 >> 3 的结果是？（十进制）
- -8 >>> 3 的结果是？（注意 int 32 位）
- 表达式： 8 + (-3) & 7 的值？（优先级陷阱）
- ~0 的值是多少？
- 如何用位运算实现 ×8（不写 *）？
答案稍后可以问我，或者自己 System.out.println() 验证。
重阳，位运算 + 补码 + 优先级这三块吃透后，后面集合、IO、多线程里的位标志、哈希计算、布隆过滤器、权限校验等都会轻松很多。
现在你最想：
- 看更多经典位运算面试题？
- 手写几个位运算算法？
- 继续下一节（比如自动类型转换 & 强制转换的坑）？
- 还是有具体代码想让我帮你分析为什么结果是这样？
随时说，我们继续冲～
