python 中的位操作符

本文详细介绍了Python中的位运算符及其实现方式,并通过实例演示了位运算符的应用,包括按位与、按位或、按位异或、左移、右移等操作。

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python中这样处理位运算:

  • 复负数会被当成整数的二进制补码
  • 左移和右移会被当成2的N幂次运算
  • 对于长整型位操作使用一种经过修改的2进制补码形式,使得符号位可以无限制的向左扩展

 

python中的位操作
位操作功能
~num单目运算  结果为-(num+1)
num1<<num2num1左移num2位  
num1 >> num2num1 右移num2 位
num1 &num2num1 num2按位与
num1 |num2num1 num2 按位或
num1 ^ num2

 num1 num2  异或

>>> 30&45
12
>>> 30|45
63
>>> `30
SyntaxError: invalid syntax
>>> ~30
-31
>>> 45<<1 #左移就是将原来的数扩大到原来的2的幂次方
90
>>> 60>>2 #右移就是讲原来的数缩小到原来的2的幂次方
15
>>> 30^45
51
>>>

### Python 位操作符使用方法 #### 什么是位操作符位操作符用于对整数进行按位计算。在计算机内部,数据是以二进制形式存储的,因此位操作符可以直接作用于这些二进制表示上的每一位。Python 支持多种位操作符,包括左移 (`<<`) 和右移 (`>>`) 操作符[^2]。 #### 常见的位操作符及其功能 以下是 Python 中常用的位操作符列表: | 符号 | 名称 | 描述 | |------|--------------|----------------------------------------------------------------------| | `&` | 按位与 | 对两个操作数逐位执行逻辑与运算 | | `\|` | 按位或 | 对两个操作数逐位执行逻辑或运算 | | `^` | 按位异或 | 如果相应位置不同则返回1,相同则返回0 | | `~` | 取反 | 将每个比特取反 | | `<<` | 左移 | 向左移动指定数量的位 | | `>>` | 右移 | 向右移动指定数量的位 | #### 示例代码 以下是一些关于位操作符的具体示例: ```python # 定义两个整数 a = 60 # 二进制为 0011 1100 b = 13 # 二进制为 0000 1101 # 按位与 (&) print(a & b) # 输出结果为 12 (即 0000 1100)[^4] # 按位或 (\|) print(a \| b) # 输出结果为 61 (即 0011 1101) # 按位异或 (^) print(a ^ b) # 输出结果为 49 (即 0011 0001) # 取反 (~) print(~a) # 输出结果为 -61 (即补码形式) # 左移 (<<) print(a << 2) # 输出结果为 240 (即将 a 的二进制向左移动两位) # 右移 (>>) print(a >> 2) # 输出结果为 15 (即将 a 的二进制向右移动两位) ``` 上述代码展示了如何利用不同的位操作符实现各种按位计算的功能。 #### 应用场景 位操作符通常应用于底层开发领域,比如嵌入式系统、网络协议解析以及图像处理等领域。由于其高效性和直接性,在某些情况下能够显著提升程序性能。 ---
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