Python语言中的按位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下:

按位与   ( bitwise and of x and y )

  举例: 5&3 = 1  解释: 101  11 相同位仅为个位1 ,故结果为 1

按位或   ( bitwise or of x and y ) 

  举例: 5|3 = 7  解释: 101  11 出现1的位是 1 1 1,故结果为 111

按位异或 ( bitwise exclusive or of x and y )

  ^  举例: 5^3 = 6  解释: 101  11 对位相加(不进位)是 1 1 0,故结果为 110

按位反转 (the bits of x inverted )

  ~  举例: ~5 = -6  解释: 将二进制数+1之后乘以-1,即~x = -(x+1),-(101 + 1) = -110

   按位反转仅能用在数字前面。所以写成 3+~5 可以得到结果-3,写成3~5就出错了

按位左移 ( x shifted left by n bits )

 << 举例:  5<<2 = 20 解释:101 向左移动2位得到 10100 ,即右面多出2位用0补

按位右移 ( x shifted right by n bits )

 >> 举例: 5>>2 = 1  解释:101 向右移动2位得到 1,即去掉右面的2位

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在python中:

按位的运算,都按位的运算,都是把参加运算的数的二进制形式进行运算。

1.与运算:A与B值均为1时,A、B与的运算结果才为1,否则为0 (运算符:&)

2.或运算:A或B值为1时,A、B或的运算结果才为1,否则为0  (运算符:|)

3.异或运算:A与B不同为1时,A、B的预算结果才为1,否则为0  (运算符:^)

4.按位翻转(按位取反):将内存中表示数字的2进制数取反0取1,1取0 (运算符:~)

运算方式:

1.与运算:5&3计算过程为 0101(2)&0011(2)=0001(2)=1

注释:意思是把两个数全部转换为二进制进行比较,如上例:5的二进制为0101,3的二进制为0011.则这两个数的二进制数种第一位相同,取一,其余全部取零。得0001,再转换为十进制 结果为 1

为方便理解 再举个例子,《python核心编程》中表5-4中的例子:>>>30&45  结果为12

即30=(011110), 45=(101101)位运算得12(1100)

其余三种位运算与此相同

2.或运算:5|3计算过程为 0101(2)|0011(2)=0111(2)=7

3.异或运算:5^3计算过程为 0101(2)^0011(2)=0110(2)=6

4.按位翻转(按位取反):5=0101(2) 计算过程~5=1010(2)   例如:X的按位运算为-(X+1)

其他位的运算:(<<,>>)

1. <<:左移 把一个数的bit向左移动一定数目例如:2=0010(2)  2<<2=8(左移2位,1000(2))

2. >>:右移 方式与左移相同只是方向相反

计算机中的负数表示:

将原数按位取反后+1=原数的补码(原数的反数)

原数:在计算机中用2进制的方式表示一个普通数字所形成的数就是原数

       例如:

5取反后就为

其结果+1就是原数的补码即为-5的2进制表示

C语言中:

优先级从高到低,依次为~、&、^、|

按位与运算有两种典型用法,一是取一个位串信息的某几位,如以下代码截取x的最低7位:x & 0177。二是让某变量保留某几位,其余位置0,如以下代码让x只保留最低6位:x = x & 077。

按位或运算的典型用法是将一个位串信息的某几位置为1。如将要获得最右4位为1,其他位与变量j原来其他位保持相同,可用逻辑或运算017|j;

按位异或运算的典型用法是求一个位串信息的某几位信息的反。如欲求整型变量j的最右4位信息的反,用逻辑异或运算017^j,就能求得j最右4位的信息的反,即原来为1的位,结果是0,原来为0的位,结果是1。交换两个值,不用临时变量,假如a=3,b=4。想将a和b的值互换,可以用以下赋值语句实现:
a=a^b; b=b^a;     a=a^b;

取反运算常用来生成与系统实现无关的常数。如要将变量x最低6位置成0,其余位不变,可用代码x = x & ~077实现。

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