PHP之位运算符

Posted 2020-11-18 Codsing-代码演奏者

 

 

使用场景:

　　1) 判断奇数偶数

for ($i=0; $i < 10 ; $i++) { 
    if($i & 1){
        echo $i.php_EOL;
    }
}
//输出所有奇数

 

　　2)快速修改状态

$status1 = 1;
$status2 = 0;

echo $status1 ^ 1;   // 0
echo $status2 ^ 1;  //1

 

　　3)日常算法

<?php

//普通函数
function ip2int($ip)
{
    list($ip1,$ip2,$ip3,$ip4) = explode(\'.\', $ip);
    return $ip1*pow(256, 3) + $ip2*pow(256, 2) + $ip3*256 + $ip4;
}

//位运算符
function ip2int2($ip)
{
    list($ip1,$ip2,$ip3,$ip4) = explode(\'.\', $ip);
    return ( $ip1 * (1<<24) ) + ( $ip2 * (1<<16) ) + ( $ip3 * (1<<8) ) + ($ip4);
}

$ip = \'192.168.0.192\';

echo ip2int($ip).PHP_EOL;
echo ip2int2($ip).PHP_EOL;

注意点:有人问,为什么位运算不能直接这样写呢?

function ip2int2($ip)
{
    list($ip1,$ip2,$ip3,$ip4) = explode(\'.\', $ip);
    return ($ip1<<24) + ($ip2<<16) + ($ip3<<8) + ($ip4);
}

　　这样不是更简洁吗?  但是你可以运行一下,会惊讶的发现并不一样

为什么?  需要注意的数值型的上限  http://php.net/manual/zh/language.types.integer.php    可以通过常量 PHP_INT_MAX 来查看这个值的具体大小:   2147483647

 

应用
需求
这是一个设置消息提醒的功能。我们假设这是一个blog系统，用户希望有人收藏自己的文章后，可以得到一个消息提醒。
这里有三种提醒方式：邮箱提醒、短信提醒、微信公众号提醒，用户可以通过开关按钮控制某种提醒方式是开启还是关闭。可以参考以下表格：

提醒操作	邮箱	短信	微信公众号
文章被收藏	开关按钮	开关按钮	开关按钮
被关注	开关按钮	开关按钮	开关按钮
有人评论	开关按钮	开关按钮	开关按钮

实现
1、数据库设计，表名（remind）：

字段	数据类型	默认值
collection（文章被收藏）	int	default(0)
followed（被关注 ）	int	default(0)
commented（有人评论）	int	default(0)
2、在Remind Model中设置执行操作的提醒方式类型：

cosnt REMIND_NO = 0;//关闭所有的提醒
cosnt REMIND_EMAIL = 1;//邮箱提醒 2的0次方  转化为二进制是：1
cosnt REMIND_SMS = 2;//短信提醒 2的1次方    转化为二进制是：10
cosnt REMIND_WECHAT = 4;//微信公众号提醒 2的2次方 转化为二进制是：100

如果有新的提醒方式值应为4、8、16，依次类推，2的n次方。

仔细观察二进制转化后

email第一位是1，sms第二位是1，wechat第三位是1.
即email占领了第一位、sms占领了第二位、wechat占领了第三位
1，代表开启提醒；0，代表关闭提醒
如果第一位是1，表示开启邮箱提醒；如果第一位是0，表示关闭邮箱提醒
假设用户希望有人评论他的文章时，收到来自系统的提醒：

只开启邮箱提醒，那数据库中commented字段对应的值应是：1；转化为二进制：1
只开启短信提醒，那数据库中commented字段对应的值应是：2；转化为二进制：10
只开启微信公众号提醒，那数据库中commented字段对应的值应是：4；转化为二进制：100
如果开启邮箱提醒和短信提醒，那数据库中commented字段对应的值应是：1+2=3；转化为二进制：11
如果开启邮箱提醒和微信公众号提醒，那数据库中commented字段对应的值应是：1+4=5；转化为二进制：101
如果开启短信提醒和微信公众号提醒，那数据库中commented字段对应的值应是：2+4=6；转化为二进制：110
如果开启所有提醒，那数据库中commented字段对应的值应是：1+2+4=7；转化为二进制：111
重点来了，前方高能，请注意啦～

3、控制器中写具体业务逻辑：

用户希望有人关注他后，可以通过邮箱提醒他，所以用户开启了邮箱提醒：

前端传值：[\'option\'=>\'followed\',\'type\'=>\'email\'];
后端接收到参数，从数据库中找到当前用户的这一条数据,得知followed字段值为0；
email对应的值为1，进行&运算，判断email提醒是否开启
1&0=0,所以未开启，那我们要开启email提醒，此时followed＝0+1=1；
后来用户觉得短信提醒比较直接，所以又开启了短信提醒：

前端传值：[\'option\'=>\'followed\',\'type\'=>\'sms\'];
后端接收到参数，从数据库中找到当前用户的这一条数据,得知followed字段值为1；
sms对应的值为2，进行&运算，判断sms提醒是否开启
2&1=0,所以未开启，那我们要开启sms提醒，此时followed＝2+1=3；
后来该用户越来越厉害，每天关注他的人特别多，每天都收到很多消息，所以他又想关闭短信提醒：

前端传值：[\'option\'=>\'followed\',\'type\'=>\'sms\'];
后端接收到参数，从数据库中找到当前用户的这一条数据,得知followed字段值为3；
sms对应的值为2，进行&运算，判断sms提醒是否开启
2&3=2,所以已开启，那我们要关闭sms提醒，此时followed＝3-2=1；
部分程序代码：

$option = $GET[\'option\'];//提醒操作,由前端传来的值
$type = $GET[\'type\'];//提醒方式，由前端传来的值
$remind = Remind::model()->find(1);//根据条件，在数据库中找到的一条记录// 如果是提醒方式一
if ($type == "sms") {    
    if ($remind－>$option & Remind::REMIND_SMS) {        // true 代表已开启sms提醒，此时应关闭sms提醒
        $remind－>$option -= Remind::REMIND_SMS;
    } else if (!($remind－>$option & Remind::REMIND_SMS)) {        // false 代表已关闭sms提醒，此时应开启sms提醒
        $remind－>$option += Remind::REMIND_SMS;
    }
}

　　

有一个广告表，我们要对广告做显示控制：

手动上下线。

只允许 VIP 查看。

可能的表结构如下：

CREATE TABLE `finger_ad` (
  `ad_id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT \'主键\',
  `ad_name` varchar(50) NOT NULL COMMENT \'广告名称\',
  `ad_image_url` varchar(255) NOT NULL COMMENT \'广告图片\',
  `ad_url` varchar(255) NOT NULL COMMENT \'广告图片URL跳转地址\',
  `is_vip` tinyint(1) NOT NULL DEFAULT \'0\' COMMENT \'是否仅限 VIP 显示\',
  `display` tinyint(1) NOT NULL DEFAULT \'1\' COMMENT \'显示状态：1显示、0隐藏\',
  PRIMARY KEY (`ad_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=\'广告表\';
假如后期，我们需求更改了。需要再增加几种限制：

已登录用户

未登录用户

30 天内未登录用户

注册 30 天的用户

遇到这种限制条件的需求，开发同学是不是很伤脑筋？

可能很多开发第一反应就是在表结构增加这种新增的限制条件字段。一切看来似乎很美好。

的确，这样添加字段是最快最容易的方式。也能完成我们的需求。

但是，这样会引来如下毛病：

每次增加限制条件。我们都要增加字段。这种对数据库的更动能少改就少改。毕竟，无限制的增加字段不可取。

假如广告表数据量很大。大到增加一个字段需要几分钟的时候，这会给数据库服务器造成读写压力。

条件越多，SQL 条件语句就会越来越长。

那么，还有没有更好的方式解决这些问题呢？

答案：有！

这就是我们今天要讲的按位与运算符的高级技巧。

我们把上面的表结构改一下：

DROP TABLE IF EXISTS `finger_ad`;
CREATE TABLE `finger_ad` (
  `ad_id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT \'主键\',
  `ad_name` varchar(50) NOT NULL COMMENT \'广告名称\',
  `ad_image_url` varchar(255) NOT NULL COMMENT \'广告图片\',
  `ad_url` varchar(255) NOT NULL COMMENT \'广告图片URL跳转地址\',
  `bit_condition` INT(11) UNSIGNED NOT NULL COMMENT \'位运算条件：1-登录可访问、2-未登录可访问、4-30天注册可访问、8-30天未登录可访问、16-未消费可访问、32-VIP可访问\',
  `display` tinyint(1) NOT NULL DEFAULT \'1\' COMMENT \'显示状态：1显示、0隐藏\',
  PRIMARY KEY (`ad_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET UTF8 COMMENT=\'广告表\';
我们把所有的条件都去掉了。增加了一个字段：    bit_condition 。把所有的条件都组合到一个字段。

那我们此时该如何写代码呢？

比如，现在要添加如下限制条件的广告：

只允许登录用户访问或已注册 30 天用户或是 VIP 用户才允许访问该广告。

那么，这个广告的    bit_condition 该如何设置值呢？很简单，把这几个条件的位值直接相加。此时值为：37。

很多可能会很奇怪。设置为 37 ，我怎么知道是这几个值的和呢？如果对 Linux 系统权限熟悉的同学就很容易理解这种做法。实际上，这里运用了按位与运算的特性：任意组合相加的值不会重复。

这个理解起来有一定难度。我三两句也很难给你梳理明白。大家可以在网上深入挖掘一下这方面儿的知识。你只需要知道这一点特点即可。

那么，现在我们该如何写 SQL 呢？

示例如下：

SELECT * FROM finger_ad WHERE display = 1 AND bit_condition & 3 = bit_condition
这条 SQL 语句当中的 3 对应的是当前用户针对这么多条件得到的数值。如果    bit_condition位值是与 3 按位与与    bit_condition 结果相同，说明条件符合。

我们通过一个字段解决了所有条件的问题。着实得感谢按位与运算符的特性。同时也对    mysql能支持位运算符感到开心。

那么，它有什么缺点呢？

想必有经验的同学已经看出来了。这种写法只能满足包含关系。假如要实现同时满足 3 个条件才能访问就不行了。或者，一个满足另外一个取反。

优点明显，同样缺点也很明显。大家要根据实际情况来选用。