논리 연산자와 비트 연산자

논리 연산자

논리 연산자	설명
&&	논리식이 모두 참이면 참을 반환함. (논리 AND 연산)
||	논리식 중에서 하나라도 참이면 참을 반환함. (논리 OR 연산)
!	논리식의 결과가 참이면 거짓을, 거짓이면 참을 반환함. (논리 NOT 연산)

A	B	A && B	A || B	!A
true	true	true	true	false
true	false	false	true	false
false	true	false	true	true
false	false	false	false	true

• 아래 예제코드로 학습해 보겠습니다.

class Operator7_1 {
    public static void main(String[] args) {
        boolean result1, result2, result3, result4, reusult5, result6;

        char ch1 = 'a', ch2 = 'B';  // 'a' : 97 , 'A' : 65, 'B' : 66, 'C' : 67

        result1 = ch1 > 'A' && ch2 < 'C';
        result2 = ch1 == 'A' && ch2 < 'C';

        result3 = ch1 > 'A' || ch2 < 'C';
        result4 = ch1 < 'A' || ch2 > 'C';

        System.out.println("&& 연산자에 의한 결과 result1 = " + result1); // true
        System.out.println("&& 연산자에 의한 결과 result2 = " + result2); // false

        System.out.println("|| 연산자에 의한 결과 result3 = " + result3); // true
        System.out.println("|| 연산자에 의한 결과 result4 = " + result4); // false

        System.out.println("! 연산자에 의한 결과 result4 = " + !result4); // true

        System.out.println();

        int num = 10;
        // num 은 2의 배수 그리고 3의 배수이다.
        reusult5 = num % 2 == 0 && num % 3 == 0;
        System.out.println("num 은 2의 배수 그리고 3의 배수 = " + reusult5); // false

        // num 은 2의 배수 또는 3의 배수이다.
        result6 = num % 2 == 0 || num % 3 == 0;
        System.out.println("num 은 2의 배수 또는 3의 배수 = " + result6); // true
    }
}

비트 연산자

비트 연산자	설명
&	대응되는 비트가 모두 1이면 1을 반환함. (비트 AND 연산)
|	대응되는 비트 중에서 하나라도 1이면 1을 반환함. (비트 OR 연산)
^	대응되는 비트가 서로 다르면 1을 반환함. (비트 XOR 연산)
~	비트를 1이면 0으로, 0이면 1로 반전 시킴. (비트 NOT 연산, 1의 보수)
<<	명시된 수만큼 비트들을 전부 왼쪽으로 이동시킴. (left shift 연산)
>>	부호를 유지하면서 지정한 수만큼 비트를 전부 오른쪽으로 이동시킴. (right shift 연산)
>>>	지정한 수만큼 비트를 전부 오른쪽으로 이동 시키며, 새로운 비트는 전부 0이 됨.

• 비트 연산자는 값을 비트 단위로 연산합니다.

• 따라서 0과 1로 표현이 가능한 정수형이나 형변환이 가능한 자료형만 연산이 가능합니다.

• 아래 예제코드로 학습해 보겠습니다.

class Operator7_2 {
    public static void main(String[] args) {
        int num1 = 8, num2 = -8;
        System.out.println("8의 2진수 = " + Integer.toBinaryString(num1)); // 0 생략 가능!
        System.out.println("-8의 2진수 = " + Integer.toBinaryString(num2));
        System.out.println("-9의 2진수 = " + Integer.toBinaryString(-9)); // 32bit, int = 4byte

        // 00000000000000000000000000001000 ,  8
        // 11111111111111111111111111111000 , -8
        System.out.println("& 연산자에 의한 결과 = " + (num1 & num2)); // 00000000000000000000000000001000, 8
        System.out.println("| 연산자에 의한 결과 = " + (num1 | num2)); // 11111111111111111111111111111000, -8
        System.out.println("^ 연산자에 의한 결과 = " + (num1 ^ num2)); // 11111111111111111111111111110000, -16

        System.out.println("~ 연산자에 의한 결과 = " + ~num1); // 11111111111111111111111111110111, -9

        System.out.println("<< 연산자에 의한 결과 = " + (num1 << 2)); // 32
        System.out.println(">> 연산자에 의한 결과 = " + (num2 >> 2)); // -2

        System.out.println(">>> 연산자에 의한 결과 = " + (num2 >>> 2)); // 1073741822
    }
}

• 아마 여기서 ~ 의 1의 보수방식이 이해가 바로 되지 않으실 겁니다.

• 이해를 돕기위해 음수표현 방식을 간단하게 학습하고 가겠습니다.

2진수의 음수표현

진수의 음수를 표현하는 방식에는 부호 절대값, 1의 보수, 2의 보수가 있습니다.

• 8비트 기준으로 설명하겠습니다.

부호 절대값

• 가장 왼쪽에 있는 비트를 부호비트라고 했을 때 이 부호비트가 '0인지 1인지' 에 따라 양수, 음수로 구분됩니다.

0일때는 양수 , 1일때는 음수

• 2진수 00000011 = 10진수: 3

• 2진수 10000011 = 10진수: -3

1의 보수

• 1의 보수는 11111111 - x 를 하는 방식입니다.

• 11111111 - x 는 x 를 반전시킨 것과 같습니다.

11111111 - 00101001 = 11010110

• 즉, 1이면 0, 0이면 1이 됩니다.

-13을 1의 보수 방식으로 표현해 보겠습니다.

1. 13을 2진수로 표현 : 00001101

2. 11111111 - x 공식에 대입

3. 결과 : 11110010

2의 보수

• 가장 많이 사용하는 방식입니다.

• 2의 보수는 100000000 - x 를 하는 방식입니다.

• 2의 보수 방식도 가장 왼쪽숫자가 0일 경우 양수, 1일 경우 음수를 표현합니다.

-13을 2의 보수 방식으로 표현해 보겠습니다.

1. 13을 2진수로 표현 : 00001101

2. 100000000 - x 공식에 대입

3. 결과 : 11110011

• 쉽게 계산하는 방법은 1의 보수를 구한뒤에 나온수에 +1을 하면 됩니다.

-9를 2의 보수 방식으로 표현해 보겠습니다.

1. -9를 1의 보수 방식으로 표현 : 00001001(9) -> 11110110

2. 11110110 + 1

3. 결과 : 11110111

Ref. Java의 정석 기초편 Chapter3(15, 16)

Ref. 논리 연산자