Python3中的位运算符

Posted 2022-09-02 AYO小涛

一·位运算符

python中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。

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。

符号	名称	描述
&	按位与	只有两边二进制位数均为1时，输出才为1
|	按位或	只要二进制位数有一边为1，输出就为1
^	按位异或	两边的二进制数不同时为1，相同时为0
~	按位取反	加上该符号，如果原本数为正数，则加上一个负号，二进制加1输出。 如果原本数为负数，则加上一个负号，二进制减1输出。
<<	按位左移	将各个二进制位全部左移若干位
>>	按位右移	将各个二进制位全部右移若干位

二·详细说明与代码解释

我们以整数121和122作为例子,bin()方法是获取整数的二进制形式，以下代码中显示的0b是二进制的标志也是代表省略的0。

1·按位与运算符&

print(bin(121))
输出结果：0b1111001
print(bin(122))
输出结果：0b1111010
print(121 & 122)
# 输出结果：120
print(bin(120))
# 输出结果：0b1111000

通过以上代码可以观察出使用&符号时，只有输入的两边二进制位均为1时，才会输出为1。

	整数	二进制
输入1	121	0b1111001
输入2	122	0b1111010
输出3	120	0b1111000

2·按位或运算符|

print(bin(121))
输出结果：0b1111001
print(bin(122))
输出结果：0b1111010
print(121 | 122)
# 输出结果：123
print(bin(123))
# 输出结果：0b1111011

通过以上代码可以观察出使用|符号时，只要输入的二进制位数有一边为1，输出的二进制就为1。

	整数	二进制
输入1	121	0b1111001
输入2	122	0b1111010
输出3	123	0b1111011

3·按位异或运算符^

print(bin(121))
输出结果：0b1111001
print(bin(122))
输出结果：0b1111010
print(121 ^ 122)
# 输出结果：3
print(bin(3))
# 输出结果：0b11 也就是0b0000011

通过以上代码可以观察出使用^符号时，输入的两边的二进制数不同时输出为1，相同时输出为0。

	整数	二进制
输入1	121	0b1111001
输入2	122	0b1111010
输出3	3	0b0000011

4·按位取反运算符~

print(bin(121))  # 为正数时
输出结果：0b1111001
print(~121)
输出结果：-122
print(bin(-122))
输出结果：-0b1111010

print(bin(-121))  # 为负数时
输出结果：-0b1111001
print(~-121)
输出结果：120
print(bin(120))
输出结果：0b1111000

通过以上代码可以观察出使用~符号时，加上该符号，如果原本数为正数，则加上一个负号，二进制加1输出。

如果原本数为负数，则加上一个负号（负负得正），二进制减1输出。

正数	整数	二进制
输入1	121	0b1111001
输出2	-122	-0b1111010

负数	整数	二进制
输入1	-121	-0b1111001
输出2	120	0b1111000

5·按位左移运算符<<

print(bin(121))
输出结果：0b1111001
print(121 << 3)  # 二进制数往左移动3位
输出结果：968
print(bin(968))
输出结果：0b1111001000  

通过以上代码可以观察出使用<<符号时，将各个二进制位全部左移了3位。

	整数	二进制
输入1	121	0b1111001
输出2	968	0b1111001000

6·按位右移运算符>>

print(bin(121))
输出结果：0b1111001
print(121 >> 3)  # 二进制数往右移动3位
输出结果：15
print(bin(968))
输出结果：0b1111 往右移出界限的直接没有了

通过以上代码可以观察出使用>>符号时，将各个二进制位全部右移了3位（往右移出界限的直接没有了）。

	整数	二进制
输入1	121	0b1111001
输出2	15	0b1111

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