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Como usar o operador de bits & (E/AND sobre bits) em Java - Java Avançado - Manipulação de bits em Java

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Esta dica de Java é muito útil para quem está se preparando para entrevistas de código ou desafios de programação. A manipulação de bits é fator importante para testar as habilidades de candidatos a vagas de programador, pois ela demonstra um conhecimento muito aprofundado de lógica de programação e também de rotinas de baixo nível.

O operador de bits & (E/AND sobre bits) da linguagem Java é usado quando queremos comparar os bits individuais de dois valores integrais (inteiros) e produzir um terceiro resultado. Os bits no resultado serão configurados como 1 se os bits correspondentes nos dois outros valores foram 1. Em caso contrário os bits são configurados como 0.

Vamos analisar os seguintes valores binários:

a) 0101 (5 decimal)
b) 0100 (4 decimal)

Quando aplicamos o operador & nestes dois valores teremos o seguinte resultado:

0101
0100
----
0100


Veja que o resultado é 0100, uma vez que apenas o segundo bit de cada valor está configurado como 1. Vamos ver isso em Java agora. Observe o seguinte trecho de código:

----------------------------------------------------------------------
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----------------------------------------------------------------------

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int a = 5;
    int b = 4;
    int c = a & b;
     
    // exibe o resultado (em inteiro e em bytes)
    System.out.println("a = " + obterBits(a) + " (" + a + ")");
    System.out.println("b = " + obterBits(b) + " (" + b + ")");
    System.out.println("a & b = " + obterBits(c) + " (" + c + ")");
  }
  
  // método auxiliar que converte um inteiro em sua representação em bits
  public static String obterBits(int valor){
    int mascara = 1 << 31;
    StringBuffer buffer = new StringBuffer(35);
    
    for(int i = 1; i <= 32; i++){
      if((valor & mascara) == 0){
    	buffer.append('0');
      }
      else{
    	buffer.append('1');
      }
      
      valor <<= 1;
      
      if(i % 8 == 0){
        buffer.append(' ');
      }
    }
    
    return buffer.toString();
  }
}


Ao executar este código teremos o seguinte resultado:

a = 00000000 00000000 00000000 00000101 (5)
b = 00000000 00000000 00000000 00000100 (4)
a & b = 00000000 00000000 00000000 00000100 (4)

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