Python 位运算符

Python bitwise 操作员用于对整数进行 bitwise 计算。整数被转换为二进制格式,然后操作被逐步执行,因此被称为 bitwise 操作员。

Python Bitwise 操作员

在Python中有6个bitwise操作员,下表提供了关于它们的简短细节。

Bitwise Operator	Description	Simple Example
&	Bitwise AND Operator	10 & 7 = 2
		Bitwise OR Operator
^	Bitwise XOR Operator	10 ^ 7 = 13
~	Bitwise Ones' Compliment Operator	~10 = -11
<<	Bitwise Left Shift operator	10<<2 = 40
>>	Bitwise Right Shift Operator	10>>1 = 5

让我们看看这些操作员一个接一个,并了解他们是如何工作的。

一、Bitwise和操作员

Python bitwise 和操作员返回 1 如果两个位是 1,否则0。

1>>> 10&7
22
3>>>

Python Bitwise And Operator

二、Bitwise 或操作员

Python bitwise 或操作员返回 1 如果其中任何一个位是 1 如果两个位都是 0,那么它返回 0。

1>>> 10|7
215
3>>>

Python Bitwise Or Operator

3、Bitwise XOR操作员

Python bitwise XOR 操作员返回 1 如果其中一个位是 0 和另一个位是 1. 如果两个位是 0 或 1,则返回 0。

1>>> 10^7
213
3>>>

Python Bitwise Xor Operator

Bitwise Ones的补充操作员

Python Ones 对一个数的补充A等于 -(A+1)。

1>>> ~10
2-11
3>>> ~-10
49
5>>>

Python Bitwise Ones Complement Operator

Bitwise Left Shift 操作员

Python bitwise left shift 操作员将左操作员位移动到左侧,在右操作员中给定的次数。

1>>> 10 << 2
240
3>>>

Python Bitwise Left Shift Operator

Bitwise Right Shift 操作员

Python的右转操作员是左转操作员的恰恰相反,然后左侧操作员和位被移动到右侧给定的次数。

1>>> 10 >> 2
22
3>>>

Python Bitwise Right Shift Operator

Python Bitwise 操作员过载

Python 支持操作员过载. 有各种方法,我们可以实现支持我们自定义对象的 bitwise 操作员。

Bitwise Operator	Method to Implement
&	and(self, other)

^	xor(self, other)
~	invert(self)
<<	lshift(self, other)
>>	rshift(self, other)

以下是对我们自定义对象的比特方式操作员的过载的例子。

 1class Data:
 2    id = 0
 3
 4    def __init__(self, i):
 5        self.id = i
 6
 7    def __and__(self, other):
 8        print('Bitwise AND operator overloaded')
 9        if isinstance(other, Data):
10            return Data(self.id & other.id)
11        else:
12            raise ValueError('Argument must be object of Data')
13
14    def __or__(self, other):
15        print('Bitwise OR operator overloaded')
16        if isinstance(other, Data):
17            return Data(self.id | other.id)
18        else:
19            raise ValueError('Argument must be object of Data')
20
21    def __xor__(self, other):
22        print('Bitwise XOR operator overloaded')
23        if isinstance(other, Data):
24            return Data(self.id ^ other.id)
25        else:
26            raise ValueError('Argument must be object of Data')
27
28    def __lshift__(self, other):
29        print('Bitwise Left Shift operator overloaded')
30        if isinstance(other, int):
31            return Data(self.id << other)
32        else:
33            raise ValueError('Argument must be integer')
34
35    def __rshift__(self, other):
36        print('Bitwise Right Shift operator overloaded')
37        if isinstance(other, int):
38            return Data(self.id >> other)
39        else:
40            raise ValueError('Argument must be integer')
41
42    def __invert__(self):
43        print('Bitwise Ones Complement operator overloaded')
44        return Data(~self.id)
45
46    def __str__(self):
47        return f'Data[{self.id}]'
48
49d1 = Data(10)
50d2 = Data(7)
51
52print(f'd1&d2 = {d1&d2}')
53print(f'd1|d2 = {d1|d2}')
54print(f'd1^d2 = {d1^d2}')
55print(f'd1<<2 = {d1<<2}')
56print(f'd1>>2 = {d1>>2}')
57print(f'~d1 = {~d1}')

输出:

 1Bitwise AND operator overloaded
 2d1&d2 = Data[2]
 3Bitwise OR operator overloaded
 4d1|d2 = Data[15]
 5Bitwise XOR operator overloaded
 6d1^d2 = Data[13]
 7Bitwise Left Shift operator overloaded
 8d1<<2 = Data[40]
 9Bitwise Right Shift operator overloaded
10d1>>2 = Data[2]
11Bitwise Ones Complement operator overloaded
12~d1 = Data[-11]

如果您不熟悉新的字符串格式,请阅读 f-strings in Python。

摘要

Python bitwise 操作员主要用于数学计算,我们也可以为我们的自定义类实现实现支持 bitwise 操作员的特定方法。