提问人：click 提问时间：11/10/2008 最后编辑：NathanOliverclick 更新时间：11/8/2022 访问量：24576
什么是按位运算符？
What are bitwise operators?
问：
我是一个写代码只是为了好玩的人，无论是在学术还是专业环境中都没有真正深入研究过它，所以像这些按位运算符这样的东西真的让我无法理解。
我正在阅读一篇关于 JavaScript 的文章，它显然支持按位运算。我一直在一些地方看到这个操作被提及，我试图阅读以弄清楚它到底是什么，但我似乎根本没有得到它。那么它们是什么？清晰的例子会很棒！:D
再问几个问题 - 按位运算有哪些实际应用？什么时候可以使用它们？
答：
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Jeff Hillman
11/10/2008
#1
这些是按位运算符，在 JavaScript 中都受支持：
op1 & op2-- 运算符比较两个位，如果两个位均为 1，则生成结果 1;否则，它将返回 0。ANDop1 | op2-- 运算符比较两个位，如果两个位是互补的，则生成结果 1;否则，它将返回 0。ORop1 ^ op2-- 运算符比较两个位，如果任一位为 1，则返回 1，如果两位均为 0 或 1，则返回 0。EXCLUSIVE-OR~op1-- 运算符用于反转操作数的所有位。COMPLEMENTop1 << op2-- 运算符将位向左移动，丢弃最左边的位，并为最右边的位分配值 0。每向左移动一次，都会有效地将 op1 乘以 2。SHIFT LEFTop1 >> op2-- 运算符将位向右移动，丢弃最右边的位，并为最左边的位分配值 0。向右移动的每一步都会有效地将 op1 分成两半。保留最左边的符号位。SHIFT RIGHTop1 >>> op2-- - 运算符将位向右移动，丢弃最右边的位，并为最左边的位分配值 0。向右移动的每一步都会有效地将 op1 分成两半。最左边的符号位被丢弃。SHIFT RIGHTZERO FILL
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Andrey Tyukin
5/24/2019
“如果比特是互补的”——什么？
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Jeff Hillman
5/30/2019
如果其中一个位为 1，另一个位为 0，则@AndreyTyukin两个位是互补的。
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Andrey Tyukin
5/30/2019
@JeffHillman 根据您在评论中的描述，1 和 1 不是“互补”的。那么我就不清楚为什么给和不给，以及应该如何与 .几天前，我不得不将这个 Q/A 用作重复目标，我希望 10 年后，对于此类问题，人们能有一个更清晰的规范副本。1 | 110|^
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paxdiablo
11/10/2008
#2
按位运算符是一次处理一个位的运算符。
仅当 AND 的两个输入均为 1 时，AND 才为 1。
如果 OR 的一个或多个输入为 1，则为 1。
只有当 XOR 的一个输入恰好是 1 时，XOR 才为 1。
仅当其输入为 0 时，NOT 才为 1。
这些可以最好地描述为真值表。输入可能性位于顶部和左侧，生成的位是两个输入交点处显示的四个值之一（在 NOT 的情况下为两个，因为它只有一个输入）。
AND|0 1 OR|0 1
---+---- ---+----
0|0 0 0|0 1
1|0 1 1|1 1
XOR|0 1 NOT|0 1
---+---- ---+---
0|0 1 |1 0
1|1 0
一个例子是，如果你只想要一个整数的低 4 位，你和 它有 15（二进制 1111），所以：
203: 1100 1011
AND 15: 0000 1111
------------------
IS 11: 0000 1011
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Greg Hewgill
11/10/2008
#3
值得注意的是，列为其他答案的单位真值表一次只能处理一个或两个输入位。使用整数时会发生什么情况，例如：
int x = 5 & 6;
答案在于每个输入的二进制扩展：
5 = 0 0 0 0 0 1 0 1
& 6 = 0 0 0 0 0 1 1 0
---------------------
0 0 0 0 0 1 0 0
每列中的每对位都通过“AND”函数运行，以在底线上给出相应的输出位。所以上面表达式的答案是 4。CPU 并行执行了 8 个单独的“AND”操作（在本例中），每列一个。
我之所以提到这一点，是因为我仍然记得多年前我了解到这件事时的“啊哈”时刻。
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click
11/10/2008
哇，现在更有意义了。这听起来比表面上要复杂得多。谢谢。我不确定该选择哪个作为正确答案，因为有很多好的答案，我不能投赞成票。谢谢
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1/13/2022
在不知不觉中已经工作了一段时间。谢谢
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javamonkey79
11/10/2008
#4
为了进一步分解它，它与所讨论值的二进制表示有很大关系。
For example (in decimal): x = 8 y = 1 would come out to (in binary): x = 1000 y = 0001 From there, you can do computational operations such as 'and' or 'or'; in this case: x | y = 1000 0001 | ------ 1001 or...9 in decimal
希望这会有所帮助。
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Si8
8/4/2016
|是 OR 操作吗？
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samayo
3/17/2017
出于某种原因，这对我来说最有意义。虽然仍然不确定零件x | y = 1000 0001 |
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Eugene Yokota
11/10/2008
#5
当提到术语“按位”时，有时会澄清 is 不是“逻辑”运算符。
例如，在 JavaScript 中，按位运算符将其操作数视为 32 位（零和 1）的序列;同时，逻辑运算符通常与布尔值（逻辑）值一起使用，但可以与非布尔类型一起使用。
以 expr1 & expr2 为例。
如果可以转换，则返回 expr1 为 false;否则，返回 expr2。 因此，当与布尔值一起使用时， && 如果两个操作数都为 真;否则，返回 false。
a = "Cat" && "Dog" // t && t returns Dog
a = 2 && 4 // t && t returns 4
正如其他人所指出的，2 和 4 是按位的 AND，因此它将返回 0。
您可以将以下内容复制到 test.html 或其他内容并进行测试：
<html>
<body>
<script>
alert("\"Cat\" && \"Dog\" = " + ("Cat" && "Dog") + "\n"
+ "2 && 4 = " + (2 && 4) + "\n"
+ "2 & 4 = " + (2 & 4));
</script>
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Ed Marty
11/10/2008
#6
由于没有人提出为什么这些是有用的主题：
在处理标志时，我经常使用按位运算。例如，如果要将一系列标志传递给操作（例如，同时启用读取模式和写入模式），则可以将它们作为单个值传递。这是通过在位集（byte、short、int 或 long）中为每个可能的标志分配它自己的位来实现的。例如：File.Open()
Read: 00000001
Write: 00000010
因此，如果你想传递 read 和 write，你会传递 （READ |WRITE），然后将两者合并为
00000011
然后可以在另一端解密，例如：
if ((flag & Read) != 0) { //...
其中检查
00000011 &
00000001
返回
00000001
它不是 0，因此该标志指定 READ。
您可以使用 XOR 来切换各种位。我在使用标志指定方向输入（上、下、左、右）时使用了它。例如，如果一个精灵是水平移动的，我希望它转过身来：
Up: 00000001
Down: 00000010
Left: 00000100
Right: 00001000
Current: 00000100
我只是用 （LEFT |RIGHT），在这种情况下，它将关闭 LEFT 并打开 RIGHT。
位移位在几种情况下很有用。
x << y
与
x * 2y
如果您需要快速乘以 2 的幂，但要注意将 1 位移到顶部位 - 这将使数字为负数，除非它是无符号的。在处理不同大小的数据时，它也很有用。例如，从四个字节读取整数：
int val = (A << 24) | (B << 16) | (C << 8) | D;
假设 A 是最高有效字节，D 是最低有效字节。它最终会变成：
A = 01000000
B = 00000101
C = 00101011
D = 11100011
val = 01000000 00000101 00101011 11100011
颜色通常以这种方式存储（最高有效字节要么被忽略，要么用作 Alpha）：
A = 255 = 11111111
R = 21 = 00010101
G = 255 = 11111111
B = 0 = 00000000
Color = 11111111 00010101 11111111 00000000
要再次查找值，只需将位向右移动，直到它位于底部，然后屏蔽剩余的高阶位：
Int Alpha = Color >> 24
Int Red = Color >> 16 & 0xFF
Int Green = Color >> 8 & 0xFF
Int Blue = Color & 0xFF
0xFF与 相同。所以从本质上讲，对于 Red，你会这样做：11111111
Color >> 16 = (filled in 00000000 00000000)11111111 00010101 (removed 11111111 00000000)
00000000 00000000 11111111 00010101 &
00000000 00000000 00000000 11111111 =
00000000 00000000 00000000 00010101 (The original value)
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Ahmed C
6/5/2020
x<<n ，所以 n 必须是 2^value 的形式吗？
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Stefano Cucchi
10/20/2023
还要记住：异或运算符是可逆运算(a^b)^b==a
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Nosredna
2/10/2009
#7
我一直听说 JavaScript 按位运算符有多慢。我为我最新的博客文章做了一些测试，发现在几个测试中，它们比算术替代方案快 40% 到 80%。也许他们曾经很慢。在现代浏览器中，我喜欢它们。
因此，我的代码中有一个案例会更快、更易于阅读。我会睁大眼睛寻找更多。
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user3677963
6/20/2014
#8
这样想可能会有所帮助。这是 AND （&） 的工作原理：
它基本上说这两个数字都是一，所以如果你有两个数字 5 和 3，它们将被转换为二进制，计算机会思考
5: 00000101
3: 00000011
都是一体的：00000001 0 为 false，1 为 true
所以 5 和 3 的 AND 是 1。OR （|） 运算符执行相同的操作，只是只有一个数字必须是输出 1 的 1，而不是两个。
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Prashant
4/21/2016
#9
在数字计算机编程中，按位运算对一个或多个位模式或二进制数字在其各个位级别进行操作。它是处理器直接支持的快速原始操作，用于操作值以进行比较和计算。
操作：
按位 AND
按位 OR
按位 NOT
按位异或
等
列表项
AND|0 1 OR|0 1
---+---- ---+----
0|0 0 0|0 1
1|0 1 1|1 1
XOR|0 1 NOT|0 1
---+---- ---+---
0|0 1 |1 0
1|1 0
例如。
203: 1100 1011
AND 15: 0000 1111
------------------
= 11: 0000 1011
按位运算符的用途
- 左移和右移运算符分别等价于乘法和除以 x * 2y。
例如。
int main()
{
int x = 19;
printf ("x << 1 = %d\n" , x <<1);
printf ("x >> 1 = %d\n", x >>1);
return 0;
}
// Output: 38 9
- & 运算符可用于快速检查数字是奇数还是偶数
例如。
int main()
{
int x = 19;
(x & 1)? printf("Odd"): printf("Even");
return 0;
}
// Output: Odd
- 快速查找最小值 x 和 y 不带语句
if else
例如。
int min(int x, int y)
{
return y ^ ((x ^ y) & - (x < y))
}
- 十进制到二进制 转换
例如。
#include <stdio.h>
int main ()
{
int n , c , k ;
printf("Enter an integer in decimal number system\n " ) ;
scanf( "%d" , & n );
printf("%d in binary number
system is: \n " , n ) ;
for ( c = 31; c >= 0 ; c -- )
{
k = n >> c ;
if ( k & 1 )
printf("1" ) ;
else
printf("0" ) ;
}
printf(" \n " );
return 0 ;
}
- 异或门加密是一种流行的技术，因为它的可重复性和程序员的使用。
- 从技术面试的角度来看，按位异或运算符是最有用的运算符。
按位移位仅适用于 +VE 数字
此外，按位逻辑的使用范围也很广
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Jonathan Cross
9/24/2017
“同谋和reare......”？
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xgqfrms
8/15/2019
The left-shift and right-shift operators are equivalent to multiplication and division by x * 2y respectively.没错！muyiy.cn/question/program/102.html
0赞
xgqfrms
8/15/2019
我的解决方案 repl.it/@xgqfrms/...
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