如何使用按位运算符进行高效的数据操作？

按位运算：理解和应用

位运算符，例如 AND、OR、XOR 和 NOT，对多位值进行运算，独立对待每一位。这些运算允许精确操作二进制数据。

按位运算符

• AND: 如果两个输入均为 1，则返回 1，否则返回0.
• OR: 如果满足以下任一条件，则返回 1输入为 1，否则为 0。
• XOR: 如果恰好有一个输入为 1，则返回 1，否则为 0。
• NOT: 如果有，则返回 1输入为0，否则0.

按位运算符的应用

• 掩码：通过与掩码进行 AND 运算来隔离值的特定位（例如，0000 1111 提取较低的 4 个位）。
• 打包： 使用左移将多个值组合成一个较大的值（例如，将两个 4 位值打包成 8 位）。
• 位标志： 将状态或特征表示为单独的位（例如，0000 0101 表示“已启用”和“已处理”）。
• 移位： 向左 (>) 移动位来操作值（例如，将数字加倍）左移 1位）。

示例：

考虑以下代码：

x = 1        # 0001
x << 2       # Shift left 2 bits: 0100
# Result: 4

x | 2        # Bitwise OR: 0011
# Result: 3

x & 1        # Bitwise AND: 0001
# Result: 1

• 左移： x
• 按位或： x | 2 将 x 和 2 的位相加，结果为 3 (0001 | 0010 = 0011)。
• 按位 AND: x & 1 仅将 x 的最低位设置为 1，留下结果不变为 1 (0001 & 0001 = 0001).

通过理解和应用按位运算，程序员可以有效地操作和解释二进制数据，解锁从数据操作到系统级优化的广泛应用。

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