Python 位运算

位运算

程序中的数在计算机内存中都是以二进制的形式存在的，位运算就是直接对整数在内存中对应的二进制位进行操作

位运算分为 6 种如下：

按位与

a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0
"""
    60 = 0011 1100
    13 = 0000 1101
    12 = 0000 1100
    参与运算的两个值，如果两个相应位都为1，则该位的结果为1，反则为0
"""
c = a & b
print(c)# -> 12

按位或

a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0
"""
    60 = 0011 1100
    13 = 0000 1101
    61 = 0011 1101
    只要对应的两个二进位有一个为1时 结果为1 反则为0
"""
c = a | b
print(c)# -> 61

按位异或

a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0
"""
    60 = 0011 1100
    13 = 0000 1101
    49 = 0011 0001
    当两对应的二进位相异时，结果为1，反则为0
"""
c = a ^ b
print(c) # -> 49

按位取反

a = 60 # 60 = 0011 1100
"""
    60 = 0011 1100 -> 1100 0011
    -61 = 1100 0011
    对数据的每个二进制位取反，即把1变成0，0变成1 类似于-x-1
"""
c = ~ a
print(c) # -> -61
"""
整数取反   在计算机中，数值一律用补码来表示和存储 原因在于：使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时加法和减法也可以同时处理。
# 正数的补码是其二进制的表示，与原码相同
# 负数的补码，将其对应正数二进制表示所有位取反（包括符号位，0变1 1变0）后加1
1、将整数转为二进制
2、整数的二进制取反
3、查看符号位是0还是1 0代表为正数 1代表为负数 
4、如果符号位为 0 代表是整形正数的补码即本身，转换为10进制即可
5、如果是符号位 1 代表是整形负数的补码 即补码-1 取反 转为整形 因为该数为负数 即转为负数
"""
>>> ~-6
5
运算分析：
-6的补码是+6（0000 0110）取反后再+1,为（1111 1001）+（0000 0001）=（1111 1010）,
，也就是计算机中-6是用(1111 1010)来存储的,(1111 1010) 按位取反得到(0000 0101)这就是答案5
# 60 0011 1100 -> 取反 1100 0011 ->存的是补码 这是一个负整数 -1取反 1100 0010 -> 取反 0011 1101 得到61 带上符号位则为 -61 

左移运算

a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0
"""
    60 = 0011 1100
    240 = 1111 0000 左移两位
    960 = 1111 0000 00 左移四位
    3840 = 1111 0000 0000 左移六位
    运算数的各二进位全部左移若干位,由<<右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0
    x<<n=x*2**n
"""
c = a<<2
print(c) # -> 240

右移运算

a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0
"""
    60 = 0011 1100
    15 = 0000 1111 右移两位
    3 = 0000 0011 右移四位
    3840 = 0000 0000  右移六位
    运算数的各二进位全部右移若干位,由>>右边的数指定移动的位数，正数补0 负数补1
    x>>n=x/2**n
"""
c = a<<2
print(c) # ->15