golang2021运算符与进制(10)位运算
xsobi 2024-11-23 10:51 24 浏览
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(>>)。
?
假定 A = 60,B = 13,其二进制数转换如下。
A = 0011 1100
B = 0000 1101
?
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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运算符 | 描述 | 实例 |
& | 按位与运算符"&"是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相与 | (A&B) 结果为 ?12,二进制为 0000 1100 |
| | 按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相或 | (A|B) 结果为 61,二进制为 ?0011 1101 |
^ | 按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相异或,当两对应的二进制位相异时,结果为 ?1 | (A^B) 结果为 49,二进制为 ?0011 0001 |
<< | 左移运算符“<<”是双目运算符。左移 ?n 位就是乘以 2 的 n ?次方。其功能是把“<<”左边的运算数的各二进制位全部左移若干位,由“<<”右边的数指定移动的位数,高位舍弃,低位补 0 | (A<<2) 结果为 ?240,二进制 1111 0000 |
>> | 右移运算符“>>”是双目运算符。右移 ?n 位就是除以 2 的 n 次方。其功能是把“>>”左边的运算数的各二进制位全部右移若干位,“>>”右边的数指定移动的位数 | (A>>2) 结果为 ?15,二进制为 0000 1111 |
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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?
252&63 | ||||||||
252 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
63 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
60 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
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。
?
?
178|94 | ||||||||
178 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
94 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
254 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
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。
?
?
20^5 | ||||||||
20 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
17 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
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。
?
?
3<<4 | ||||||||
3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
3<<4 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
48 | 3x2? |
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。
?
?
11>>2 | ||||||||
11 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
11>>2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
2 | 11÷22 |
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。
?
位运算符的用法,如下所示。
?
package ? ? main
import "fmt"
func main() {
var a uint = 60
var b uint = 13
var c uint = 0
c = a & b
fmt.Printf("第一行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)
c = a | b
fmt.Printf("第二行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)
c = a ^ b
fmt.Printf("第三行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)
c = a << 2
fmt.Printf("第四行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)
c = a >> 2
fmt.Printf("第五行 - c 的值为 ? ? %d \n", c)
}
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
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