基本概念

1. 位表示：

   • 整数的每一位（bit）可以表示一个布尔值或标志位，通常是 0 或 1。

2. 移位操作：

   • 左移（<<）：将整数的位向左移动，腾出右侧位的位置。
   • 右移（>>）：将整数的位向右移动，腾出左侧位的位置。

3. 位掩码（Bit Mask）：

   • 用于提取或设置特定的位。例如，通过按位与（&）操作与掩码结合，可以提取某一位的值；通过按位或（|）操作与掩码结合，可以设置某一位的值。

示例

假设我们有一个 int 类型的变量（32位），我们可以使用它来存储32个布尔值或标志位。

设置标志位

int flags = 0;  // 初始化为0，表示所有标志位都是false// 设置第3个位为true
flags |= (1 << 3);  // 使用位运算设置第3位为1// 设置第10个位为true
flags |= (1 << 10);  // 使用位运算设置第10位为1

读取标志位

// 读取第3个位的值
boolean isFlag3Set = (flags & (1 << 3)) != 0;  // 判断第3位是否为1// 读取第10个位的值
boolean isFlag10Set = (flags & (1 << 10)) != 0;  // 判断第10位是否为1

清除标志位

// 清除第3个位
flags &= ~(1 << 3);  // 使用位运算清除第3位// 清除第10个位
flags &= ~(1 << 10);  // 使用位运算清除第10位

优势

1. 节省内存：每个位只需要1 bit，相比每个布尔值使用8位（1字节），这种方法可以显著节省内存，尤其是在需要存储大量布尔值时。
2. 高效：位操作通常是CPU指令级的操作，非常高效。

应用场景

• 状态标志：例如，操作系统的状态标志、游戏的状态控制。
• 网络协议：在网络协议中存储多个标志位，如TCP标志位。
• 配置选项：在软件中通过位标志表示多个配置选项。

利用位操作可以有效地节省内存和提高性能，但需要仔细管理位的操作和状态，以避免错误。