Dart 位元運算子與移位運算子

用來操作數字的二進制每一個位元，僅能搭配整數使用

位元運算子與移位運算子一覽表

運算子	名稱	運算規則
&	位元且 AND	對應的二進位元同時為 1，結果位元才是 1，否則為 0
|	位元或 OR	對應的二進位元任一為 1，結果位元就是 1，否則為 0
^	位元互斥或 XOR	對應的二進位元數值不同則為 1，數值相同則為 0
~運算式	位元取反（一元運算子）	所有二進位元 0 ↔ 1，0 轉 1、1 轉 0
<<	位元左移 Shift left	整組二進制往左平移 N 個位元，右側空出處補 0
>>	有符號右移 Shift right	整組二進制往右平移 N 個位元，左側補上符號位（正數補 0、負數補 1）
>>>	無符號右移 Unsigned shift right	整組二進制往右平移 N 個位元，左側一律補 0；負數會先轉為無符號32位整數再執行移位

位元且運算子（&）

兩個對應的二進位元同時為 1時，結果位元為 1；其餘狀況結果皆為 0。

第一個數字（單個位元）	第二個數字（單個位元）	運算結果
1	1	1
1	0	0
0	1	0
0	0	0

範例

void main() {
  // 單一位元運算驗證
  assert((1 & 1) == 1);
  assert((1 & 0) == 0);
  assert((0 & 1) == 0);
  assert((0 & 0) == 0);

  // 多位元整數運算範例
  final a = 0x22; // 二進制 00100010
  final b = 0x0f; // 二進制 00001111
  assert((a & b) == 0x02); // 運算結果 00000010
}Code language: PHP (php)

位元或運算子（|）

兩個對應的二進位元任一為 1時，結果位元為 1；只有兩者皆為 0 才會得到 0。

第一個數字（單個位元）	第二個數字（單個位元）	運算結果
1	1	1
1	0	1
0	1	1
0	0	0

void main() {
  // 單一位元運算驗證
  assert((1 | 1) == 1);
  assert((1 | 0) == 1);
  assert((0 | 1) == 1);
  assert((0 | 0) == 0);

  // 多位元整數運算範例
  final a = 0x22; // 二進制 00100010
  final b = 0x0f; // 二進制 00001111
  assert((a | b) == 0x2f); // 運算結果 00101111
}Code language: PHP (php)

位元互斥或運算子（^）

兩個對應的二進位元數值不相同時，結果位元為 1；數值相同則結果為 0。

第一個數字（單個位元）	第二個數字（單個位元）	運算結果
1	1	0
1	0	1
0	1	1
0	0	0

範例

void main() {
  // 單一位元運算驗證
  assert((1 ^ 1) == 0);
  assert((1 ^ 0) == 1);
  assert((0 ^ 1) == 1);
  assert((0 ^ 0) == 0);

  // 多位元整數運算範例
  final a = 0x22; // 二進制 00100010
  final b = 0x0f; // 二進制 00001111
  assert((a ^ b) == 0x2d); // 運算結果 00101101
}Code language: PHP (php)

位元取反運算子（~）

一元運算子，只需要一個運算元，對所有二進位元逐位反向：0 轉為 1，1 轉為 0。

原始位元	取反後結果
1	0
0	1

範例

void main() {
  // 單一位元運算驗證
  assert((~1 & 1) == 0);
  assert((~0 & 1) == 1);

  // 多位元整數運算範例
  final a = 0x22; // 二進制 00100010
  final mask = 0x0f; // 二進制 00001111
  assert((a & ~mask) == 0x20); // 將mask取反後與a做位元且，用來清空低4位元
}Code language: PHP (php)

完整綜合示範

void main() {
  // 定義測試數值
  final value = 0x22;   // 十六進制 0x22 = 十進制 34，二進制 00100010
  final bitmask = 0x0f; // 十六進制 0x0f = 十進制 15，二進制 00001111

  // 1. 位元且 &
  print('value & bitmask = ${value & bitmask}'); // 0x02 = 2
  assert((value & bitmask) == 0x02);

  // 2. 位元且搭配取反（& ~mask 常用於清空低位元）
  print('value & ~bitmask = ${value & ~bitmask}'); // 0x20 = 32
  assert((value & ~bitmask) == 0x20);

  // 3. 位元或 |
  print('value | bitmask = ${value | bitmask}'); // 0x2f = 47
  assert((value | bitmask) == 0x2f);

  // 4. 位元互斥或 ^
  print('value ^ bitmask = ${value ^ bitmask}'); // 0x2d = 45
  assert((value ^ bitmask) == 0x2d);

  // 5. 位元左移 <<
  print('value << 4 = ${value << 4}'); // 0x220 = 544
  assert((value << 4) == 0x220);

  // 6. 有符號右移 >>（正數範例）
  print('value >> 4 = ${value >> 4}'); // 0x02 = 2
  assert((value >> 4) == 0x02);

  // 7. 有符號右移 >>（負數，不同平台行為一致）
  print('-value >> 4 = ${-value >> 4}'); // -0x03 = -3
  assert((-value >> 4) == -0x03);

  // 8. 無符號右移 >>>（正數，Dart2.14以上支援）
  print('value >>> 4 = ${value >>> 4}'); // 0x02 = 2
  assert((value >>> 4) == 0x02);

  // 9. 無符號右移 >>>（負數，運算結果必定大於0）
  print('-value >>> 4 = ${-value >>> 4}');
  assert((-value >>> 4) > 0);
}Code language: PHP (php)

程式執行輸出

D:\dartdemo\firstdart>dart run
Building package executable...
Built firstdart:firstdart.
value & bitmask = 2
value & ~bitmask = 32
value | bitmask = 47
value ^ bitmask = 45
value << 4 = 544
value >> 4 = 2
-value >> 4 = -3
value >>> 4 = 2
-value >>> 4 = 1152921504606846973

逐項拆解上面的示範程式

1 位元且運算

00100010
00001111
--------
00000010

最終運算結果為 00000010，對應十進制數字 2。

2 位元且搭配取反 & ~mask

00100010
11110000  // ~00001111 的取反結果，0變1、1變0
---------
00100000  // 等同 0x20 = 32Code language: JavaScript (javascript)

上面的 11110000 是 ~mask 將 00001111 逐位取反後的數值，所有位元0、1互換。

3 位元或 |

00100010
00001111
---------
00101111  // 等同 0x2f = 47Code language: JavaScript (javascript)

只要任一對應位元是1，結果位元就是1；只有兩個位元同時為0才會得到0。

4 位元互斥或 ^

00100010
00001111
---------
00101101  // 等同 0x2d = 45Code language: JavaScript (javascript)

上下兩個位元數值不同，結果才是1；數值相同則結果為0。

5 位元左移 << 4

00100010 << 4 = 001000100000
運算結果：0x220 = 544

6 有符號右移 >> 4 （正數）

00100010 >> 4 = 00000010
運算結果：0x02 = 2

7 有符號右移 >> 4（負數）

-00100010 >> 4 = -00000011
運算結果：-0x03 = -3

8 無符號右移 >>> 4（正數）

00100010 >>> 4 = 00000010
運算結果：0x02 = 2

9 無符號右移 >>> 4（負數）

-00100010 >>> 4 = （左側高位一律補0）00001101...  // 運算結果一定大於0Code language: JavaScript (javascript)