学校网站设计流程,南京网,黄江镇做网站,新建网站网络空间Python位运算符详解
Python位运算按照数据在内存中的二进制位#xff08;Bit#xff09;进行操作#xff0c;它一般用于底层开发#xff08;算法设计、驱动、图像处理、单片机等#xff09;#xff0c;在应用层开发#xff08;Web 开发、Linux 运维等#xff09;中并不…Python位运算符详解
Python位运算按照数据在内存中的二进制位Bit进行操作它一般用于底层开发算法设计、驱动、图像处理、单片机等在应用层开发Web 开发、Linux 运维等中并不常见。想加快学习进度或者不关注底层开发的读者可以先跳过本节以后需要的话再来学习。
Python 位运算符只能用来操作整数类型它按照整数在内存中的二进制形式进行计算。Python 支持的位运算符如表 1 所示。
位运算符说明使用形式举 例按位与a b4 5|按位或a | b4 | 5^按位异或a ^ b4 ^ 5~按位取反~a~4按位左移a b4 2表示整数 4 按位左移 2 位按位右移a b4 2表示整数 4 按位右移 2 位 按位与运算符
按位与运算符的运算规则是只有参与运算的两个位都为 1 时结果才为 1否则为 0。例如11为 100为 010也为 0这和逻辑运算符非常类似。
第一个Bit位第二个Bit位结果000010100111
例如95可以转换成如下的运算 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 9 在内存中的存储0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 5 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0001 1 在内存中的存储运算符会对参与运算的两个整数的所有二进制位进行运算95的结果为 1。
又如-95可以转换成如下的运算 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 -9 在内存中的存储0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 5 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 5 在内存中的存储-95的结果是 5。
再强调一遍运算符操作的是数据在内存中存储的原始二进制位而不是数据本身的二进制形式其他位运算符也一样。以-95为例-9 的在内存中的存储和 -9 的二进制形式截然不同 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 -9 在内存中的存储
-0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 -9 的二进制形式前面多余的0可以抹掉按位与运算通常用来对某些位清 0或者保留某些位。例如要把 n 的高 16 位清 0 保留低 16 位可以进行n 0XFFFF运算0XFFFF 在内存中的存储形式为 0000 0000 – 0000 0000 – 1111 1111 – 1111 1111。
使用 Python 代码对上面的分析进行验证
n 0X8FA6002D
print(%X % (95) )
print(%X % (-95) )
print(%X % (n0XFFFF) )运行结果
1
5
2D| 按位或运算符
按位或运算符|的运算规则是两个二进制位有一个为 1 时结果就为 1两个都为 0 时结果才为 0。例如1|1为 10|0为01|0 为1这和逻辑运算中的||非常类似。
第一个Bit位第二个Bit位结果000011101111
例如9 | 5可以转换成如下的运算 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 9 在内存中的存储
| 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 5 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1101 13 在内存中的存储9 | 5的结果为 13。
又如-9 | 5可以转换成如下的运算 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 -9 在内存中的存储
| 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 5 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 -9 在内存中的存储-9 | 5的结果是 -9。
按位或运算可以用来将某些位置 1或者保留某些位。例如要把 n 的高 16 位置 1保留低 16 位可以进行n | 0XFFFF0000运算0XFFFF0000 在内存中的存储形式为 1111 1111 – 1111 1111 – 0000 0000 – 0000 0000。
使用 Python 代码对上面的分析进行验证
n 0X2D
print(%X % (9|5) )
print(%X % (-9|5) )
print(%X % (n|0XFFFF0000) )运行结果
D
-9
FFFF002D^按位异或运算符
按位异或运算^的运算规则是参与运算的两个二进制位不同时结果为 1相同时结果为 0。例如0^1为 10^0为 01^1为 0。
第一个Bit位第二个Bit位结果000011101110
例如9 ^ 5可以转换成如下的运算 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 9 在内存中的存储
^ 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 5 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1100 12 在内存中的存储9 ^ 5的结果为 12。
又如-9 ^ 5可以转换成如下的运算 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 -9 在内存中的存储
^ 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 5 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0010 -14 在内存中的存储-9 ^ 5的结果是 -14。
按位异或运算可以用来将某些二进制位反转。例如要把 n 的高 16 位反转保留低 16 位可以进行n ^ 0XFFFF0000运算0XFFFF0000 在内存中的存储形式为 1111 1111 – 1111 1111 – 0000 0000 – 0000 0000。
使用 Python 代码对上面的分析进行验证
n 0X0A07002D
print(%X % (9^5) )
print(%X % (-9^5) )
print(%X % (n^0XFFFF0000) )运行结果
C
-E
F5F8002D~按位取反运算符
按位取反运算符~为单目运算符只有一个操作数右结合性作用是对参与运算的二进制位取反。例如~1为0~0为1这和逻辑运算中的!非常类似。
例如~9可以转换为如下的运算
~ 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 9 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0110 -10 在内存中的存储所以~9的结果为 -10。
例如~-9可以转换为如下的运算
~ 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 -9 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1000 8 在内存中的存储所以~-9的结果为 8。
使用 Python 代码对上面的分析进行验证
print(%X % (~9) )
print(%X % (~-9) )运行结果
-A
8左移运算符
Python 左移运算符用来把操作数的各个二进制位全部左移若干位高位丢弃低位补 0。
例如93可以转换为如下的运算 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 9 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0100 1000 72 在内存中的存储所以93的结果为 72。
又如(-9)3可以转换为如下的运算 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 -9 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1011 1000 -72 在内存中的存储所以(-9)3的结果为 -72
如果数据较小被丢弃的高位不包含 1那么左移 n 位相当于乘以 2 的 n 次方。
使用 Python 代码对上面的分析进行验证
print(%X % (93) )
print(%X % ((-9)3) )运行结果
48
-48右移运算符
Python 右移运算符用来把操作数的各个二进制位全部右移若干位低位丢弃高位补 0 或 1。如果数据的最高位是 0那么就补 0如果最高位是 1那么就补 1。
例如93可以转换为如下的运算 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 9 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0001 1 在内存中的存储所以93的结果为 1。
又如(-9)3可以转换为如下的运算 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 -9 在内存中的存储
-----------------------------------------------------------------------------------1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1110 -2 在内存中的存储所以(-9)3的结果为 -2
如果被丢弃的低位不包含 1那么右移 n 位相当于除以 2 的 n 次方但被移除的位中经常会包含 1。
使用 Python 代码对上面的分析进行验证
print(%X % (93) )
print(%X % ((-9)3) )运行结果
1
-2
