【知识速递】位与+位或+位取反+位异或 +十进制转换为二进制

真IKUN

软件在附件，注释更详尽
比特位
比特位可以理解为转换成二进制之后每一位数，bit中文名称是位，音译“比特”，是用以描述电脑数据量的最小单位。


单个字符占一个字节通常是指字符的编码方式（即在ASCII编码中的字符表示），而整数占四个字节是指整数数据类型在计算机中的存储方式。这两个概念是不同的
在计算机中，整数是一个基本的数据类型，用于存储数值。整数的存储大小（即占用的字节数）取决于编程语言和计算机架构。在易语言里，整数（尤其是32位整数）通常占用4个字节。即1整数=4字节=32bit


十进制转换为二进制（在线进制转换器 | 菜鸟工具 (jyshare.com)https://www.jyshare.com/front-end/58/）

  

子程序名	返回值类型	公开	备 注
十转二	文本型		十进制转换为二进制 这个子程序单纯的为了讲清楚进制转换的逻辑 而且位与和位或用这个更直观  ’想要严谨版，请看下面的进制_十到二
参数名	类 型	参考	可空	数组	备 注
数据	文本型				欲转换为2进制的10进制数字文本

变量名	类 型	静态	数组	备 注
i	整数型			余数
number	整数型
text	文本型

如果真 (数据 ＝ “0”)  ' 因为下面把0当进入循环的条件，如果这里是0的话，则循环不进行，直接返回空，所以这里判断，如果是0，返回文本0即可
返回 (“0”)
如果真 (数据 ≈ “-”)  ' 当比较文本在被比较文本的首部被包容时返回真，否则返回假，运算符号为“?=”或“≈”。本命令为初级命令。
返回 (“不支持当前格式”)  ' 要写的话 取绝对值，比特位取反，补码（详见https://blog.csdn.net/weixin_44540543/article/details/108356180）
number ＝ 到整数 (数据)‘转换数据类型 ' 十进制如何转换二进制呢   这里我们拿65举例
' 除数   被除数    结果   余数   当前
' 2          65         32     1           1
' 2          32         16     0          01
' 2          16          8      0        001
' 2           8          4      0       0001
' 2           4          2      0      00001
' 2           2          1      0     000001
' 2           1          0      1    1000001
' 从下向上排列 所以十进制65对应二进制1000001
' 现在我们根据这个思路来写代码
判断循环首 (number ≠ 0)  ' 当number<2时。相除的结果为0
i ＝ number ％ 2  ' %的意思是取余数
number ＝ number ÷ 2  ' 除二取余，倒序排列
text ＝ 到文本 (i) ＋ text  ' 注意余数在前哦
判断循环尾 ()
' 计次循环首 (32 － 取文本长度 (text), )‘这个返回的是32为的
' text ＝ “0” ＋ text
' 计次循环尾
返回 (text)

.版本 2<br /> <br /> .子程序 十转二, 文本型, , 十进制转换为二进制 这个子程序单纯的为了讲清楚进制转换的逻辑 而且位与和位或用这个更直观  ’想要严谨版，请看下面的进制_十到二<br /> .参数 数据, 文本型, , 欲转换为2进制的10进制数字文本<br /> .局部变量 i, 整数型, , , 余数<br /> .局部变量 number, 整数型<br /> .局部变量 text, 文本型<br /> <br /> .如果真 (数据 ＝ “0”)  ' 因为下面把0当进入循环的条件，如果这里是0的话，则循环不进行，直接返回空，所以这里判断，如果是0，返回文本0即可<br />     返回 (“0”)<br /> .如果真结束<br /> .如果真 (数据 ≈ “-”)  ' 当比较文本在被比较文本的首部被包容时返回真，否则返回假，运算符号为“?=”或“≈”。本命令为初级命令。<br />     返回 (“不支持当前格式”)  ' 要写的话 取绝对值，比特位取反，补码（详见https://blog.csdn.net/weixin_44540543/article/details/108356180）<br /> .如果真结束<br /> number ＝ 到整数 (数据)‘转换数据类型' 十进制如何转换二进制呢   这里我们拿65举例<br /> ' 除数   被除数    结果   余数   当前<br /> ' 2          65         32     1           1<br /> ' 2          32         16     0          01<br /> ' 2          16          8      0        001<br /> ' 2           8          4      0       0001<br /> ' 2           4          2      0      00001<br /> ' 2           2          1      0     000001<br /> ' 2           1          0      1    1000001<br /> ' 从下向上排列 所以十进制65对应二进制1000001<br /> ' 现在我们根据这个思路来写代码<br /> <br /> .判断循环首 (number ≠ 0)  ' 当number<2时。相除的结果为0<br />     i ＝ number ％ 2  ' %的意思是取余数<br />     number ＝ number ÷ 2  ' 除二取余，倒序排列<br />     text ＝ 到文本 (i) ＋ text  ' 注意余数在前哦<br /> .判断循环尾 ()<br /> ' 计次循环首 (32 － 取文本长度 (text), )‘这个返回的是32为的<br /> ' text ＝ “0” ＋ text<br /> ' 计次循环尾<br /> 返回 (text)

命令：位与  
调用格式： 〈整数型〉 位与 （整数型 位运算数值一，整数型 位运算数值二，... ） - 系统核心支持库->位运算    英文名称：band    如两个数值有某共同比特位为1，则返回值的对应位也为1，否则为0。返回计算后的结果。本命令为中级命令。命令参数表中最后一个参数可以被重复添加。    参数<1>的名称为“位运算数值一”，类型为“整数型（int）”。    参数<2>的名称为“位运算数值二”，类型为“整数型（int）”。

位与是一种基本的位运算符，用于在二进制层面上进行运算。大家可以理解为把两个十进制的参数，分别转换为二进制，进行逐位与操作，只有当两个十进制参数对应的二进制位都为1时，结果位才为1，得出的结果转换为十进制，返回十进制的结果

比如位与（11，12），就是把11和12转换为 1011， 1100 （不足的部分，用0补齐）进行逐个对比，如果二者都为1才是1，其他情况都是0
即
1011
1100
具体对位情况（左到右，右到左都行，看个人习惯，下面的是从右往左）
1-0=0
1-0=0
0-1=0
1-1=1
按你对位的顺序排列，（我是从右往左，所以就从最开始的对位往左填）就是1000
转为为十进制 1000=8

验证一下
调试输出 (位与 (11, 12))
*8
正确

接下来我们来学习一下不同位数的位与
比如位与（110，12）也就是1101110和1100（前面我们说过，不足的要用0补齐，所以12应该是0001100）
1101110
0001100
！！！从后向前对比！！！
0-0=0
1-0=0
1-1=1
1-1=1
0-0=0
1-0=0
按后先顺序排列，就是001100
转换到十进制也就是12
验证一下
调试输出 (位与 (110, 12))
*12
正确






命令：位或
调用格式： 〈整数型〉 位或 （整数型 位运算数值一，整数型 位运算数值二，... ） - 系统核心支持库->位运算
    英文名称：bor
    如两个数值中有一个数值的某一比特位不为零，则返回值的对应位就为1，否则为0。返回计算后的结果。本命令为中级命令。命令参数表中最后一个参数可以被重复添加。
    参数<1>的名称为“位运算数值一”，类型为“整数型（int）”。
    参数<2>的名称为“位运算数值二”，类型为“整数型（int）”。

与位类似，位或运算符会将两个参数的二进制位进行逐位或操作，只要两个对应的二进制位中有一个为1，结果位就为1，得出的结果转换为十进制，返回十进制的结果






命令：位取反

   调用格式： 〈整数型〉 位取反 （整数型 欲取反的数值） - 系统核心支持库->位运算    英文名称：bnot    将指定数值每一个比特位的值取反后返回。本命令为中级命令。    参数<1>的名称为“欲取反的数值”，类型为“整数型（int）”。

位取反运算符会对一个数的二进制位进行逐位取反操作，即0变为1，1变为0，得出的结果转换为十进制，返回十进制的结果

' 就是把十进制转换成32位二进制（就是上面的十转二 跟32位差多少位就在前面补0）
' 然后把每一位的1换成0每一位的0换成1
' 比如说0的32位二进制是00000000000000000000000000000000
' 位取反之后就是11111111111111111111111111111111（也就是-1）


命令：位异或
调用格式： 〈整数型〉 位异或 （整数型 位运算数值一，整数型 位运算数值二，... ） - 系统核心支持库->位运算
    英文名称：bxor
    如两个数值对应比特位的值不相等，则返回值的对应位就为1，否则为0。返回计算后的结果。本命令为中级命令。命令参数表中最后一个参数可以被重复添加。
    参数<1>的名称为“位运算数值一”，类型为“整数型（int）”。
    参数<2>的名称为“位运算数值二”，类型为“整数型（int）”。

位异或运算符会将两个数的二进制位进行逐位异或操作，当两个对应的二进制位不同时，结果位为1，最后将结果转换为十进制返回
比如100（十进制1100100） 和10（1010）
位数不齐，前面补0
即
1100100
0001010
相同的是0，不同的是1
得到了1101110 转到十进制也就是110
我们测试一下
调试输出 (位异或 (100, 10))
得到110
正确


源码注释更详尽，可以去源码仔细看仔细学


          应用场景有很多，下面简单概述一下：

• 优化性能：位运算通常比等效的算术运算更快，因为它们直接在二进制位上操作，不需要进行复杂的计算。这在处理大量数据或进行底层系统编程时尤为重要
• 权限控制：在操作系统和程序中，位运算常用于实现权限管理系统。每个权限可以对应一个位，通过位运算来判断用户是否具有某个权限
• 数据压缩：位运算可以用来压缩数据，例如，通过位或(|)和位与(&)运算可以高效地合并和提取数据位
• 网络编程：在网络编程中，位运算用于处理IP地址和子网掩码，例如，通过按位与(&)运算求子网地址
• 加密解密：在加密算法中，位运算可以用来对数据进行加密和解密，如对密钥进行位反转、位移等操作
• 硬件控制：在硬件编程中，位运算用于直接控制硬件设备的状态，如设置或清除某个特定的硬件标志位
• 算法优化：在算法设计中，位运算可以用来优化算法的效率，例如在散列函数中使用位运算进行取模操作，以提高HashMap等数据结构的性能
• 状态标志：在软件设计中，位运算可以用来设置和检查状态标志，例如，使用位字段（bit fields）来表示一个整数中的多个布尔值
• 文件系统：在文件系统中，位运算用于设置文件的访问权限，如通过位非(~)运算符来设置文件的掩码
• 图形处理：在图形处理中，位运算用于图像的像素操作，如通过位异或(^)运算来实现图像的反转
• 嵌入式系统：在嵌入式系统中，位运算用于控制和管理内存、定时器和其他硬件资源
• 数据解析：在解析二进制数据时，位运算可以用于提取和修改数据的特定部分，如网络协议中的位级解析
  
  

• 感兴趣的可以看这些资料
• 不谈源码，聊聊位运算的实际应用-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)
• 深入理解位运算操作及使用场景 - tinys - 博客园 (cnblogs.com)
• 深入理解Java位运算符：从概念到实践 (baidu.com)
  

自己在评论区总结一下吧，总结的最好的会置顶

beatone

感谢分享，很给力！~

beatone

支持开源~！感谢分享

momoko001

感谢分享，很给力！~

真IKUN

剧终0616 发表于 2024-4-16 10:35
能说下位运算的应用场景么！~

优化性能：位运算通常比等效的算术运算更快，因为它们直接在二进制位上操作，不需要进行复杂的计算。这在处理大量数据或进行底层系统编程时尤为重要。

权限控制：在操作系统和程序中，位运算常用于实现权限管理系统。每个权限可以对应一个位，通过位运算来判断用户是否具有某个权限。

数据压缩：位运算可以用来压缩数据，例如，通过位或和位与运算可以高效地合并和提取数据位。

网络编程：在网络编程中，位运算用于处理IP地址和子网掩码，例如，通过按位与运算求子网地址。

加密解密：在加密算法中，位运算可以用来对数据进行加密和解密，如对密钥进行位反转、位移等操作。

硬件控制：在硬件编程中，位运算用于直接控制硬件设备的状态，如设置或清除某个特定的硬件标志位。

算法优化：在算法设计中，位运算可以用来优化算法的效率，例如在散列函数中使用位运算进行取模操作，以提高HashMap等数据结构的性能。

状态标志：在软件设计中，位运算可以用来设置和检查状态标志，例如，使用位字段（bit fields）来表示一个整数中的多个布尔值。

文件系统：在文件系统中，位运算用于设置文件的访问权限，如通过位非(~)运算符来设置文件的掩码。

图形处理：在图形处理中，位运算用于图像的像素操作，如通过位异或运算来实现图像的反转。

嵌入式系统：在嵌入式系统中，位运算用于控制和管理内存、定时器和其他硬件资源。

数据解析：在解析二进制数据时，位运算可以用于提取和修改数据的特定部分，如网络协议中的位级解析。

1772747336

学习 加精币

1772747336

学习 加精币

真IKUN

b0y 发表于 2024-4-16 07:06
1中文字符=2字节  
1英文字符=1字节

易友，很棒的问题，昨晚太困了没仔细看，确实有很多疏漏
在这里统一解释一下
单个字符占一个字节通常是指字符的编码方式（即在ASCII编码中的字符表示），而整数占四个字节是指整数数据类型在计算机中的存储方式。这两个概念是不同的
在计算机中，整数是一个基本的数据类型，用于存储数值。整数的存储大小（即占用的字节数）取决于编程语言和计算机架构。在许多现代编程语言和系统中，整数（尤其是32位整数）通常占用4个字节。
不知可否明了？

剧终0616

能说下位运算的应用场景么！~

b0y

1中文字符=2字节  
1英文字符=1字节

不是这样的吗...