[Java] 비트 연산자

비트(bit)와 바이트(byte)

• 비트는 컴퓨터가 처리하는 정보의 최소 단위인데, 한 개만으로는 많은 양의 데이터를 나타내기에 턱없이 부족하기 때문에 정보를 표현하는 기본 단위로는 8개의 비트를 묶은 바이트(Byte)를 사용한다.
• 1byte는 00000000부터 11111111까지 값을 표현할 수 있다.
• 1byte는 정수로 표현하면 0부터 254까지 표현가능하다.
• 1byte는 16진수로 표현하면 00부터 FF까지 표현 가능하다. 4비트는 0부터 15까지 표현가능하기 때문이다.

비트 연산자는 논리 연산자와 비슷하지만, 비트(bit)단위로 논리 연산을 할 때 사용하는 연산자이다.

• 비트 연산자의 종류로는 &, |, ^, ~, <<, >>, >>>이 있다.
• &는 and, |는 or, ^는 xor, ~는 not을 의미한다.
• <<는 좌측 시프트(shift), >>는 우측 시프트(shift), >>>는 우측 양수화 시프트라고 한다.
• &, |, ^는 논리연산자로도 사용된다.

비트 연산자는 바이트를 구성하고 있는 bit를 연산하는 연산자이다.

  00000000
& 11111111
-----------
  00000000

• 두개의 바이트에 각각 00000000과 11111111이 저장되어 있을 때 2개의 바이트에 대한 and(&) 연산의 결과는? 각각의 자리수에 해당하는 비트끼리 and 연산을 한 결과가 구해진다.

>>와 <<

• <<는 명시된 수만큼 비트들을 전부 왼쪽으로 이동시킨다.
• >>는 부호를 유지하면서 지정한 수만큼 비트를 전부 오른쪽으로 이동시킨다.
  - 정수형 타입을 비트로 표현했을 때, 맨 좌측의 비트를 부호화 비트라고 한다. 맨 좌측의 비트가 1이면 음수, 0이면 양수를 나타낸다.

public class BitOperatorExam1 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 4;
        int b = a >> 1;
        System.out.println(b); // 2

        int c = 4;
        int d = c << 1;
        System.out.println(d); // 8
    }
}

• 시프트하는 숫자의 값을 n이라고 한다면, 좌측 시프트는 2^n으로 나눈 결과가, 우측 시프트는 2^n으로 곱한 결과가 나온다.

>>>는 지정한 수만큼 비트를 전부 오른쪽으로 이동시키며, 새로운 비트는 전부 0이 된다.

• >>>는 그 결과 무조건 양수가 나온다.
• 10000000 >>> 2를 하게되면 00100000가 된다.
• 10000000는 음수, 00100000는 양수이다.