golang2021运算符与进制(10)位运算

Go语言位运算符

位运算符是对整数在内存中的二进制位进行操作。

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位运算符比一般的算术运算符速度要快，而且可以实现一些算术运算符不能实现的功能。如果要开发高效率程序，位运算符是必不可少的。位运算符用来对二进制位进行操作，包括：按位与（＆）、按位或（|）、按位异或（^）、按位左移（<<）、按位右移（>>）。

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假定 A = 60，B = 13，其二进制数转换如下。

A = 0011 1100

B = 0000 1101

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A&b = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

Go语言支持的位运算符如下表所示。（假定 A 为 60，B 为 13）

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表：位运算符

1、按位与

按位与（＆）：对两个数进行操作，然后返回一个新的数，这个数的每一位都需要两个输入数的同一位都为 1 时才为1。简单说就是，同一位同时为 1 则为 1，如下所示。

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表：按位与

252 的二进制可以表示为 11111100，63 的二进制可以表示为 00111111，将每一位都进行与运算后结果为00111100，转换为十进制的结果为 60。

2、按位或

按位或（|）：对两个数进行操作，然后返回一个新的数，这个数的每一位只要任意一个输入数的同一位为 1 则为1。简单说就是：同一位其中一个为 1 则为 1，如下所示。

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表：按位或

178 的二进制可以表示为 10110010，94 的二进制可以表示为 01011110，将每一位都进行或运算后结果为11111110，转换为十进制的结果为 254。

3、按位异或

按位异或（^）：对两个数进行操作，然后返回一个新的数，这个数的每一位只要两个输入数的同一位不同则为 1，如果相同就为0。简单说就是：同一位不相同则为 1，如下所示。

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表：按位异或

20 的二进制可以表示为 00010100，5 的二进制可以表示为 00000101，将每一位都进行异或运算后结果为00010001，转换为十进制的结果为 17。

4、左移运算符

按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数，高位移出（舍弃），低位的空位补 0。

1) 语法格式

需要移位的数字 << 移位的次数

例如，3 << 4，则是将数字 3 左移 4 位。

2) 计算过程

3 << 4

首先把 3 转换为二进制数字 0000 0000 0000 0000 0000 0000 00000011，然后把该数字高位（左侧）的 4 个 0 移出，其他的数字都朝左平移 4 位，最后在低位（右侧）的 4 个空位补 0。则得到的最终结果是 00000000 0000 0000 0000 0000 0011 0000，转换为十进制是 48。

3) 数学意义

在数字没有溢出的前提下，对于正数和负数，左移 1 位都相当于乘以 2 的 1 次方，左移 n 位就相当于乘以 2 的 n次方，如下所示。

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表：左移运算

3 的二进制可以表示为 00000011，将每一位向左移动 4 位，高位移出（舍弃），低位的空位补 0，运算结果为00110000，转换为十进制的结果为 48。

5、右移运算符

按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数，低位移出（舍弃），高位的空位补符号位，即正数补 0，负数补 1。

1) 语法格式

需要移位的数字 >> 移位的次数

例如，11 >> 2，则是将数字 11 右移 2 位。

2) 计算过程

11 的二进制形式为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011，然后把低位的最后 2个数字移出，因为该数字是正数，所以在高位补 0。则得到的最终结果是 0000 0000 0000 0000 0000 0000 00000010。转换为十进制是 2。

3) 数学意义

右移 1 位相当于除以 2，右移 n 位相当于除以 2 的 n 次方，如下所示。

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表：右移运算

11 的二进制可以表示为 00001011，每一位向右移动 2 位，低位移出（舍弃），高位正数补 0，运算结果为00000010，转换为十进制的结果为 2。

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位运算符的用法，如下所示。

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1. package ? ? main

2. import "fmt"

3. func main() {

4. var a uint = 60

5. var b uint = 13

6. var c uint = 0

7. c = a & b

8. fmt.Printf("第一行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)

9. c = a | b

10. fmt.Printf("第二行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)

11. c = a ^ b

12. fmt.Printf("第三行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)

13. c = a << 2

14. fmt.Printf("第四行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)

15. c = a >> 2

16. fmt.Printf("第五行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)

17. }

运行结果如下：

第一行 - c 的值为 12

第二行 - c 的值为 61

第三行 - c 的值为 49

第四行 - c 的值为 240

第五行 - c 的值为 15