✅为什么按位与运算要比取模运算高效？

典型回答

我们在HashMap 的 hash 算法相关文章，以及分库分表的数量选择文章中，都提到过，按位与运算要比取模运算更加高效。

为什么呢？

首先，按位与运算（&）是计算机底层的基本操作，直接在二进制位上进行，由简单的逻辑门实现（AND 门），硬件电路非常简单，非常快速。他的时间复杂度是 O(1)，处理每个位的操作在一个时钟周期内完成。

并且由于其简单性，编译器可以轻松地优化按位与运算。编译器在生成机器代码时，按位运算直接映射到单个机器指令。

而取模运算涉及除法操作，而除法操作比加法、减法和按位运算要复杂得多。因为在许多处理器架构中，除法运算通过迭代或流水线等复杂机制实现，导致其执行时间较长。虽然现代编译器对取模运算也进行了一定的优化，但由于其底层实现的复杂性，优化效果不如按位与运算明显。

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