Operadores de Bits

Un operador de bit permite realizar operaciones de bit sobre los datos. Existen dos tipos: los que desplazan (mueven) bits, y operadores lógicos de bit



a.) Operadores de desplazamiento de bits

Los tres operadores de desplazamiento simplemente mueven los bits del operando de la parte izquierda el número de veces indicado por el operando de la parte derecha. El desplazamiento ocurre en la dirección indicada por el operador. Por ejemplo, la siguiente sentencia, desplaza los bits del entero 13 a la derecha una posición:

13 >> 1;

La representación en binario del número 13 es 1101. El resultado de la operación de desplazamiento es 1101 desplazado una posición a la derecha, 110 o 6 en decimal. Se debe tener en cuenta que el bit más a la derecha se pierde en este caso.

Un desplazamiento a la derecha una posición es equivalente a dividir el operando del lado izquierdo por 2, mientras que un desplazamiento a la izquierda de una posición equivale a multiplicar por 2, pero un desplazamiento es más eficiente, computacionalmente hablando, que una división o multiplicación.

El desplazamiento sin signo >>> funciona de la siguiente manera:

1-Si se desplaza con signo el número -1 (1111), seguirá valiendo -1, dado que la extensión de signo sigue introduciendo unos en los bits más significativos.

2-Con el desplazamiento sin signo se consigue introducir ceros por la izquierda, obteniendo el número 7 (0111).

Este tipo de desplazamientos es especialmente útil en la utilización de máscaras gráficas.

b.) Operadores de lógica de bits

En Java hay cuatro operadores de lógica de bits:

La lógica de bits (lógica de Bool) se utiliza para modelizar condiciones biestado y trabajar con ellas (cierto/falso, true/false, 1/0).

El operador & realiza la operación AND de bit. Aplica la función AND sobre cada par de bits de igual peso de cada operando. La función AND es evaluada a cierto si ambos operandos son ciertos.

Por ejemplo vamos a aplicar la operación AND a los valores 12 y 13:

12 & 13

El resultado de esta operación es 12. ¿Por qué?. La representación en binario de 12 es 1100, y de 13 es 1101. La función AND pone el bit de resultado a uno si los dos bits de los operandos son 1, sino, el bit de resultado es 0:

1101
& 1100
------
1100

El operador realiza la operación OR de bit. Aplica la función OR sobre cada par de bits de igual peso de cada operando. La función OR es evaluada a cierto si alguno de los operandos es cierto.

El operador ^ realiza la operación OR exclusivo de bit (XOR). Aplica la función XOR sobre cada par de bits de igual peso de cada operando. La función XOR es evaluada a cierto si los operandos tienen el mismo valor.

Para finalizar, el operador de complemento invierte el valor de cada bit del operando. Convierte el falso en cierto, y el cierto en falso:

Entre otras cosas, la manipulación bit es útil para gestionar indicadores booleanos (banderas).

Supongamos, por ejemplo, que se tiene varios indicadores booleanos en nuestro programa, los cuales muestran el estado de varios componentes del programa: esVisible, esArrastrable, etc...

En lugar de definir una variable booleana para cada indicador, se puede definir una única variable para todos ellos. Cada bit de dicha variable representará el estado vigente de uno de los indicadores. Se deberán utilizar entonces manipulaciones de bit para establecer y leer cada indicador.

Primero, se deben preparar las constantes de cada indicador. Esos indicadores deben ser diferentes unos de otros (en sus bits) para asegurar que el bit de activación no se solape con otro indicador. Después se debe definir la variable de banderas, cuyos bits deben de poder ser configurados según el estado vigente en cada indicador.

El siguiente ejemplo inicia la variable de banderas flags a 0, lo que significa que todos los indicadores están desactivados (ninguno de los bits es 1):

final int VISIBLE = 1;
final int ARRASTRABLE = 2;
final int SELECCIONABLE = 4;
final int MODIFICABLE = 8;
int flags = 0;
Para activar el indicador VISIBLE, se deberá usar la sentencia:
flags = flags VISIBLE;

Para comprobar la visibilidad se deberá usar la sentencia:if ( (flags & VISIBLE) == 1 )
//Lo que haya que hacer