Java 按位运算返回“错误”值

Question

---编辑：我不允许使用任何包或预写方法。不用担心，我不想让你做我的“功课”，我只需要一点提示！--- 我找到了these interesting Algorithms。我想使用 bitwiseAdd 方法。我的问题是，左移运算符返回一个不是二进制的值...... 我理解算法，但我是一个初学者。所以这里是“程序”。我实施了额外的输出来发现问题。我认为它必须是左移运算符。代码如下：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

class Addition1
{
public static int first;
public static int second;
public static void main(String args[]) throws Exception
{

    BufferedReader userInput = new BufferedReader(newInputStreamReader(System.in));
    System.out.println("Geben sie den ersten Summanden ein!");
    first = Integer.parseInt(userInput.readLine());
    System.out.println("Geben sie den zweiten Summanden ein!");
    second = Integer.parseInt(userInput.readLine());
    bitwiseAdd(first, second);
}

public static void bitwiseAdd(int n1, int n2)
{
    int x = n1, y = n2;
    int xor, and, temp;
    and = x & y;
    xor = x ^ y;
    System.out.println("x: " + x);
    System.out.println("y: " + y);
    System.out.println("and: " + and);
    System.out.println("xor: " + xor);
    System.out.println("Schleife:");
    while (and != 0)
    {
        and <<= 1;
        System.out.println("and <<= 1: " + and);
        temp = xor ^ and;
        System.out.println("temp = xor ^ and: " + temp);
        and &= xor;
        System.out.println("and &= xor: " + and);
        xor = temp;
        System.out.println("xor = temp: " + xor);
    }
    System.out.println("Ergebnis: " + xor);
}
}

这里是 n1= 1001 和 n2=1101 的程序的输出（+注解）：

Geben sie den ersten Summanden ein! (means: type in first value)
1001
Geben sie den zweiten Summanden ein! (means: type in second value)
1101
x: 1001
y: 1101
and: 73 (java might interpret x and y as non binary)
xor: 1956
Schleife: (means: loop)
and <<= 1: 146
temp = xor ^ and: 1846
and &= xor: 128
xor = temp: 1846
and <<= 1: 256
temp = xor ^ and: 1590
and &= xor: 256
xor = temp: 1590
and <<= 1: 512
temp = xor ^ and: 1078
and &= xor: 512
xor = temp: 1078
and <<= 1: 1024
temp = xor ^ and: 54
and &= xor: 1024
xor = temp: 54
and <<= 1: 2048
temp = xor ^ and: 2102
and &= xor: 0
xor = temp: 2102
Ergebnis: 2102 (means: result)

我会很高兴得到任何帮助！ :) 祝你今天过得愉快， 皮质

Answer 1

您程序中的值从未被解释为二进制。您实际上是在添加十进制值 1001 和 1101，并将它们正确地求和到 2102。此外，十进制1001 和1101 的二进制表示是

1001: 00000011 11101001
1101: 00000100 01001101

当anded 时，你得到小数73：

  73: 00000000 01001001

如果您想将这些数字解释为二进制，请在Integer.parseInt 中使用基数2，例如：

first = Integer.parseInt(userInput.readLine(), 2);

要以二进制格式输出数字，请使用Integer.toBinaryString，例如：

System.out.println("Ergebnis: " + Integer.toBinaryString(xor));

Answer 2

您正在尝试在真实机器中的虚拟机中编写虚拟机，而真实机器本身可能就是虚拟机。难怪会有混乱。

您需要将数据表示为 bool（或 int 或 char 等）数组。

bool [] operand1 = new bool [8];
bool [] operand2 = new bool [8];

bool [] leftShift (bool [] operand)
{
    bool [] result = new bool [operand.length];

    for (int i=8; i>1; i++)
    {
        result[i] = operand[i-1];
    }
    return result;
}

bool [] and (bool [] operand1, bool [] operand2)
{
     int max, min;
     if (operand1.length > operand2.length) {
          max = operand1.length;
          min = operand2.length;
     }
     else {
          max = operand2.length;
          min = operand1.length;
     }
     bool [] result = new bool [max];

     for (int i = 0; i<min;i++)
     {
         result[i] = operand1[i] && operand2[i];
     }
     return result;
}

Answer 3

我在 main 方法中使用了first = 1001; second = 1101; bitwiseAdd(first, second);，但程序仍然将它们解释为十进制数（这是合乎逻辑的）。

当您在 Java 程序中编写文字时，文字的语法会告诉 Java 如何解释它。

12345     // decimal
012345    // octal
0x1234    // hexadecimal
0b1001    // binary

这里没有猜测。您使用的语法告诉 Java 编译器。

欲了解更多信息：http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/datatypes.html

（唯一有点棘手的是，前导的非有效零表示该数字是八进制而不是十进制。这是 C 编程语言的令人遗憾的 (IMO) 遗留问题。它确实让一些人感到不安。）

你知道我该如何改变吗？

是的...如果您想在源代码中将数字表示为二进制，请使用二进制文字。

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您需要深入了解的是二进制/八进制/十进制/十六进制都是关于从用户（或程序员）获取数字或向用户（或程序员）呈现数字。在内部，它们都变成了相同的东西。 int 类型（和其他整数类型）与十进制、二进制等不可知。只有一种类型，int 上的算术和位运算符只有一种含义。