Java 中的 XOR 操作符 | Baeldung中文网

1. 概述

本文将深入讲解 Java 中的 XOR（异或）操作符。我们会先回顾 XOR 的基本逻辑原理，然后结合实际代码演示它在 Java 中的使用方式。内容简洁实用，适合有一定经验的开发者快速掌握核心要点，避免踩坑。

XOR，全称 exclusive OR（异或），是一种逻辑运算，接收两个布尔值作为操作数，当且仅当两个操作数不同时返回 true，否则返回 false。

✅ 简单来说：

这种特性非常适合用于“二选一但不能同时为真”的场景。

比如，我们要判断一辆车是柴油车或手动挡，但不能既是柴油又是手动挡（虽然现实中可能存在，但这里仅作示例）。

XOR 的逻辑等价于：

(A && !B) || (!A && B)

括号是为了清晰，实际运算中 && 优先级高于 ||，所以可以省略。

下表展示了所有可能的输入组合及其结果：

Java 提供了原生的 XOR 操作符：^。它属于位运算符（bitwise operator），既可以用于布尔值，也可以用于整数类型。

假设我们有一个 Car 类：

public class Car {
    private boolean diesel;
    private boolean manual;

    // 构造方法、getter 省略
}

如果我们不用 ^，而是用传统逻辑运算实现 XOR：

Car car = Car.dieselAndManualCar();
boolean dieselXorManual = (car.isDiesel() && !car.isManual()) || (!car.isDiesel() && car.isManual());

❌ 这种写法不仅啰嗦，还容易出错，尤其在条件复杂时可读性差。

更简单粗暴的方式是直接使用 ^：

Car car = Car.dieselAndManualCar();
boolean dieselXorManual = car.isDiesel() ^ car.isManual();

✅ 一行搞定，语义清晰，不易出错。

⚠️ 注意：^ 是位运算符，但在布尔上下文中，Java 会将其视为逻辑 XOR，行为符合预期。

XOR 不仅限于布尔值，它对所有基本类型都有效。例如对两个整数进行 XOR 运算：

assertThat(1 ^ 3).isEqualTo(2);

我们来拆解一下：

按位异或（相同为 0，不同为 1）：

  00000001  (1)
^ 00000011  (3)
  --------
  00000010  (2)

✅ 只有第 2 位不同，结果为 1，其余相同为 0，最终得到 2。

这个特性在位操作、加密、交换变量等场景中非常有用。比如经典面试题：不用临时变量交换两个数：

int a = 5, b = 3;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
// 此时 a = 3, b = 5

原理就是利用了 XOR 的自反性：(a ^ b) ^ b = a。

项目代码已托管至 GitHub：https://github.com/eugenp/tutorials/tree/master/core-java-modules/core-java-lang-operators
建议集合，日后踩坑时可快速回顾。