学习笔记 | Python 位运算符 &、|、^、~、＜＜、＞＞（图解）

看完这篇文章，你会学到：

• 位运算的用法
  • 按位与 &
  • 按位或 |
  • 按位异或 ^
  • 按位取反 ~
  • 按位左移 <<
  • 按位右移 >>
• 转换进制的方法

什么是位运算？

程序中的数在计算机内存中都是以二进制的形式存在的，位运算就是直接对整数在内存中对应的二进制位进行操作。

位运算

基本的位运算有六种：

运算符	描述
&	按位与
|	按位或
^	按位异或
~	按位取反
<<	按位左移
>>	按位右移

1、按位与 &

参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0。

bin() 函数可以将数字转化为 2 进制。

>>> a = 3	# bin(3):  11
>>> b = 5	# bin(8): 101
>>> a & b
1			# bin(1): 001

运算过程如下图：

2、按位或 |

只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1，否则为0。

>>> a = 3	# bin(3):  11
>>> b = 5	# bin(5): 101
>>> a | b
7			# bin(7): 111

3、按位异或 ^

当两对应的二进位相异时，结果为1，否则为0。

>>> a = 3	# bin(3):  11
>>> b = 5	# bin(5): 101
>>> a ^ b
6			# bin(6): 110

4、按位取反 ~

对数据的每个二进制位取反，即把1变为0，把0变为1。

>>> a = 3	# bin(3): 11
>>> ~ 3
-4			# bin(-4): 100

计算方法：~ a = - a - 1

5、按位左移 <<

运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，低位补0。

规律：

$$a<<b=a\ast (2{)}^b$$​

>>> a = 3	# bin(3): 11
>>> a << 2
12			# bin(12): 1100
>>> a * (2 ** 2)
12

6、按位右移 >>

把">>“左边的运算数的各二进位全部右移若干位，”>>"右边的数指定移动的位数，低位丢弃。

规律：

$$a<<b=a//(2{)}^b$$​

>>> a = 10	# bin(10): 1010
>>> a >> 2
2			# bin(2):    10
>>> a // (2 ** 2)
2

附：进制转换方法

int(number: str, base=10)
# 将字符串形式的 x 从 base 进制转到 10 进制
# 示例: int('1010', base=2) -> 10

bin(number)	# 转为二进制

oct(number)	# 转为八进制

hex(number)	# 转为十六进制

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yeanky
2021/8/1