Python 3.1 快速導覽 - 位元運算

資料 (data) 儲存在電腦中的方式為利用 0 與 1 的編碼，例如八位元 (bit) 的整數 (integer) 25 為

0001 1001

另如 ASCII 編碼 (encoding) 中的字母 f 為

0110 0110

所謂的位元運算 (bit operation) ，就是逐位元進行比較，例如以上兩項編碼做邏輯或的位元運算

0001 1001 or 0110 0110

結果會是

0111 1111

Python 的位移運算子 (shifting operator) 也屬於位元運算子 (bitwise operator) 的一種，全部如下列表

運算子	功能	範例
<<	向左位移	a << n
>>	向右位移	a >> n
&	位元且	a & b
|	位元包含或	a | b
^	位元互斥或	a ^ b
~	位元相反	~a

以下例子示範位元運算子的使用

a = 5
b = 3

print(~a)
print(b << 2)
print(b >> 2)
print(a & b)
print(a | b)
print(a ^ b)

# 《程式語言教學誌》的範例程式
# http://pydoing.blogspot.com/
# 檔名：expr06.py
# 功能：示範 Python 程式 
# 作者：張凱慶
# 時間：西元 2010 年 12 月 */

執行結果如下



由於 5 用二進位 32 位元的表示為

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

取其補數變為

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

換算成十進位為 -6 。類似的 3 用二進位 32 位元的表示為

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

向左位移 2 個位元，變為

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100

空出的位元補上 0 ，就變成十進位數字的 12 ，向左位移 2 個位元，就是原數乘上 2² ，也就是說乘以 4 。由於向右位移直接把位元移開，原空出的位元補上 0 ，就變成

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

所以兩個運算結果都是 0 。且、或、互斥或的運算，以二進位表示如下

101 and 011 = 001
101 or 011 = 111
101 xor 011 = 110

因此 3 且 5 ，結果會是 1 ； 3 或 5 ，結果為 7 ； 3 互斥或 5 ，結果則是 6 。

中英文術語對照
資料	data
位元	bit
整數	integer
編碼	encoding
位元運算	bit operation
位移運算子	shifting operator
位元運算子	bitwise operator

運算式

• 算術運算
• 位元運算
• 關係運算
• 指派運算
• 邏輯運算
• is 運算
• in 運算
• lambda 運算
• del 運算

參考資料


http://docs.python.org/py3k/reference/expressions.html

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