是＆，|，^按位運算符還是邏輯運算符？

Question

首先，我了解到& ， | ， ^是按位運算符，現在有人用&& ， ||它們稱為邏輯運算符。 ，我完全感到困惑-同一操作員有兩個名字嗎？ 已經有邏輯運算符&& ， || ，為什么要使用& ， | ， ^ ？

Answer 1

Java運算符& ， | 和^分別是按位運算符或邏輯運算符...取決於操作數的類型。 如果操作數是整數，則運算符是按位的。 如果它們是布爾值，則運算符是邏輯的。

這不僅是我說的。 JLS也以這種方式描述了這些運算符。 參見JLS 15.22 。

（這就像+一樣，表示加法運算或字符串串聯...取決於操作數的類型。或者就像“玫瑰”表示花朵或淋浴附件。或“貓”表示毛茸茸的動物或動物。 UNIX命令。單詞在不同的上下文中具有不同的含義。編程語言中使用的符號也是如此。）

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已經有邏輯運算符&& ， || ，為什么使用& ， | ， ^ ？

就前兩個而言，這是因為運算符在何時/是否對運算數求值方面具有不同的語義。 在不同情況下需要兩種不同的語義。 例如

    boolean res = str != null && str.isEmpty();

與

    boolean res = foo() & bar();  // ... if I >>need<< to call both methods.

^運算符沒有短路等效項，因為擁有一個短路符根本沒有意義。

Answer 2

擁有語言參考是一回事，正確地解釋它是另一回事。

我們需要正確地解釋事物。

即使Java記錄了&既是按位又是邏輯的，我們仍可以提出這樣的論據，即&自從遠古時代以來就並沒有喪失其邏輯操作者的魔力，因為C。也就是說， &首先是一個固有的邏輯運算符（盡管那是一個非短路的）

&詞法上+邏輯上分析為邏輯運算。

為了證明這一點，從C到現在，這兩行的行為都相同（Java，C＃，PHP等）

if (a == 1 && b)

if (a == 1 & b)

也就是說，編譯器將這些解釋為：

if ( (a == 1) && (b) )

if ( (a == 1) & (b) )

即使變量a和b都是整數。 這個...

if (a == 1 & b)

...仍然會解釋為：

if ( (a == 1) & (b) )

因此，這將在不便於整數/布爾對偶的語言（例如Java和C＃）上產生編譯錯誤。

if (a == 1 & b)

實際上，在上面的編譯錯誤中，我們甚至可以提出一個論點，即&沒有失去其邏輯（非短路）操作mojo，並且可以得出結論，Java繼承了C的傳統，使得&仍然是邏輯操作。 因此，我們可以說是另一回事了，即可以將&用作按位運算（通過應用括號）：

if ( a == (1 & b) )

因此，在另一個並行世界中，我們可能會問，如何使&表達式成為位掩碼操作。

如何進行以下編譯，我在JLS中讀取了&是按位操作。 a和b都是整數，但是我無法理解為什么以下按位運算是Java中的編譯錯誤：

如果（a == 1＆b）

還是這樣的問題：

為什么下面的代碼不能編譯，我在JLS中讀到&是兩個操作數均為整數時的按位運算。 a和b都是整數，但是我無法理解為什么以下按位運算是Java中的編譯錯誤：

如果（a == 1＆b）

實際上，如果已經存在與上述問題類似的現有的stackoverflow問題，我會對此感到驚訝，這些問題詢問了如何在Java中執行該掩蓋習慣。

為了使該語言的邏輯運算解釋按位進行，我們必須這樣做（在所有語言，C，Java，C＃，PHP等上）：

if ( a == (1 & b) )

因此，回答這個問題並不是因為JLS定義了這種方式，而是因為Java（以及其他受C啟發的語言）的&運算符出於所有意圖，並且仍然是邏輯運算符，它保留了C的語法和語義。 這是因為C語言的方式 ，自遠古以來，因為之前我甚至出生。

事情並非偶然發生，JLS 15.22並非偶然發生，它有着悠久的歷史。

在另一個並行世界中，沒有將&&引入語言，我們仍將使用&進行邏輯運算，今天甚至可能會問一個問題：

是真的，我們可以使用邏輯運算符&進行按位運算嗎？

& 不在乎其操作數是否為整數，是否為布爾值。 它仍然是一個邏輯運算符 ，一個非短路運算符 。 實際上，迫使它成為Java（甚至C語言）中按位運算符的唯一方法是在其周圍加上括號。 即

if ( a == (1 & b) )

考慮一下，如果&&沒有引入C語言（以及任何復制其語法和語義的語言），那么現在任何人都可以問：

如何使用&進行按位運算？

總而言之，Java &本質上是一個邏輯運算符（非短路運算符），它並不關心其操作數，即使兩個操作數都將照常進行操作（應用邏輯運算）是整數（例如，掩碼成語）。 您只能通過應用括號將其強制變為按位運算。 Java延續了C的傳統

如果Java的&確實是按位運算，並且其操作數（下面的示例代碼中的整數1和整數變量b ）都是整數，則應編譯為：

 int b = 7;
 int a = 1;

 if (a == 1 & b) ...

Answer 3

它們（ &和| ）很久以前就用於兩個目的，即邏輯運算符和按位運算符。 如果您要檢查新生兒C（語言是Java的后繼方式）， &和| 被用作邏輯運算符。

但是，由於在同一條語句中將按位運算與邏輯運算區別開來非常令人困惑，因此它提示Dennis Ritchie為邏輯運算符創建一個單獨的運算符（ &&和|| ）。

在此處檢查新生兒C部分： http : //cm.bell-labs.com/who/dmr/chist.html

您仍然可以將按位運算符用作邏輯運算符 ，其保留的運算符優先級就是證明。 讀出按位運算符的前世歷史，作為新生兒C上的邏輯運算符

關於證據，我在博客文章中比較了邏輯運算符和按位運算符。 不言而喻的是，如果您嘗試在實際程序中進行對比，那么所謂的按位運算符仍然是邏輯運算符： http : //www.anicehumble.com/2012/05/operator-precedence-101.html

我還回答了一個與您有關C中邏輯運算符的意義是什么的問題。

因此，按位運算符也是邏輯運算符，盡管短路邏輯運算符的非短路版本也是如此。

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關於

已經有邏輯運算符&&，||，那么為什么要使用＆，|，^？

XOR很容易回答，就像一個單選按鈕，只允許一個，下面的代碼返回false。 對於下面人為設計的代碼示例表示歉意，認為同時喝啤酒和牛奶都是不好的信念已經被揭穿了 ；-)

String areYouDiabetic = "Yes";
String areYouEatingCarbohydrate = "Yes";


boolean isAllowed = areYouDiabetic == "Yes" ^ areYouEatingCarbohydrate == "Yes";

System.out.println("Allowed: " + isAllowed);

沒有等效於XOR按位運算符的短路，因為需要對表達式的兩端進行求值。

關於為什么需要使用&和| 按位運算符作為邏輯運算符，坦率地說，您將很難找到使用按位運算符（也稱為非短路邏輯運算符）作為邏輯運算符的需要。 如果您想獲得一些副作用並使代碼緊湊（主觀的），則邏輯操作可以是非短路的（通過使用按位運算符，也稱為非短路邏輯運算符），例如：

while ( !password.isValid() & (attempts++ < MAX_ATTEMPTS) ) {

    // re-prompt

}

上面的代碼可以重寫為以下代碼（刪除括號），但其解釋仍與前面的代碼完全相同。

while ( !password.isValid() & attempts++ < MAX_ATTEMPTS ) {

    // re-prompt

}

除去括號后，它仍然產生與括號中相同的解釋，可以使&的邏輯運算符痕跡更加明顯。 為了冒聽起來多余的風險，但我必須強調，未加括號的表達式不能解釋為：

while ( ( !password.isValid() & attempts++ ) < MAX_ATTEMPTS ) {

    // re-prompt

}

綜上所述，使用&運算符（通常更廣為人知的是按位運算符，但是實際上兼具按位和邏輯（非短路））來實現副作用的非短路邏輯很聰明（主觀），但不鼓勵這樣做，它只是節省一行代碼以換取可讀性。

源自以下示例： 存在非短路邏輯運算符的原因

Answer 4

Java類型字節已簽名，這對於按位運算符可能是個問題。 當負數字節擴展為int或long時，將符號位復制到所有更高的位以保留解釋后的值。 例如：

byte b1=(byte)0xFB; // that is -5
byte b2=2;
int i = b1 | b2<<8;
System.out.println((int)b1); // This prints -5
System.out.println(i);       // This prints -5

原因：（int）b1內部為0xFFFB，b2 << 8為0x0200，所以我將為0xFFFB

解：

int i = (b1 & 0xFF) | (b2<<8 & 0xFF00);
System.out.println(i); // This prints 763 which is 0x2FB