Golang中位运算的详细理解

前言:

位运算可能在平常的编程中使用的并不多,但涉及到底层优化,一些算法及源码可能会经常遇见。今天就学习一下常用的位运算

一、常用的位运算:

& 与 AND

| 或OR

^ 异或XOR

&^ 位清空 (AND NOT)

<< 左移

>> 右移

二、位运算的用法:

位运算都是在二进制的基础上进行运算的,所以在位运算之前要先将两个数转成二进制

1. &

& 只有两个数都是1结果才为1

例:var i uint8 = 20 var j uint8=15 求i&j

i转成二进制为0001 0100, j转成二进制为0000 1111

0001 0100 & 0000 1111 = 0000 0100

0001 0100对应的十进制就是4

2. |

或 两个数有一个是1 结果就是1

0001 0100 | 0000 1111 = 0001 1111

0001 1111转成十进制就是31

故20 | 15 = 31

3. ^

(1)

^可以作为二元运算符,也可以作为一元运算符

^作二元运算符就是异或,相同为0,不相同为1

如1^1 =0, 0^0=0,1^0=1,0^1=1

0001 0100 ^ 0000 1111 = 0001 1011

故 20 ^ 15 =27

(2)

^作一元运算符表示是按位取反

^0001 0100 =わ 1110 1011

故结果为235

请思想下面代码的结果:

结果是:235 -21

why?

其实原因很简单,一个是有符号的数一个是无符号的数

20在编译器中默认为int类型,故最高位是符号位,符号位取反,所以得到的结果是负数

串联理解:负数的二进制数怎么表示?

负数的二进制数是它对应的正数按位取反得到反码,再加上1得到的补码

例如:3的二进制为00000000 00000000 00000000 00000011

反码: 11111111 11111111 11111111 11111100

补码:反码加1: 11111111 11111111 11111111 11111101

故-3的二进制为11111111 11111111 11111111 11111101

所以,一个有符号位的^操作为 这个数+1的相反数

4. &^

作用:将运算符左边数据相异的位保留,相同位清零

1&^1 得0
1&^0 得1
0&^1 得0
0&^0 得0

0001 0100 &^ 0000 1111 = 0001 0000

故结果为16

5. >>右移和<<左移

左移和右移算是比较常见的运算了

左移规则:

右边空出的位用0填补

高位左移溢出则舍弃该高位

右移规则:

左边空出的位用0或者1填补。正数用0填补,负数用1填补。注:不同的环境填补方式可能不同;

低位右移溢出则舍弃该位

例:0001 0100 >> 1得0000 1010 转成十进制为10

0001 0100 << 1 得0010 1000 转成十进制为40

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