在计算机内存昂贵，处理能力有限的美好旧时光里，用比较黑客范的位运算方式去处理信息是首选方式（某些情况下只能如此）。时至今日，直接使用位运算仍然是很多计算领域中不可或缺的部分，例如底层系统编程，图形处理，密码学等。


【资料图】

Go 编程语言支持以下按位运算符：

&   bitwise AND |   bitwise OR ^   bitwise XOR&^   AND NOT<<   left shift>>   right shift
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本文的余下部分详述了每个操作符以及它们如何使用的案例。

& 运算符

&ANDAND
Given operands a, bAND(a, b) = 1; only if a = b = 1               else = 0
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AND&
func main() {    var x uint8 = 0xAC    // x = 10101100    x = x & 0xF0          // x = 10100000}
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所有的位运算都支持简写的赋值形式。 例如，前面的例子可以重写为如下。

func main() {    var x uint8 = 0xAC    // x = 10101100    x &= 0xF0             // x = 10100000}
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&&AND
import (    "fmt"    "math/rand")func main() {    for x := 0; x < 100; x++ {        num := rand.Int()        if num&1 == 1 {            fmt.Printf("%d is odd\n", num)        } else {            fmt.Printf("%d is even\n", num)        }    }}
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在 Playground 上运行上面的例子

| 操作符

|或或
Given operands a, bOR(a, b) = 1; when a = 1 or b = 1              else = 0
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或或
func main() {    var a uint8 = 0    a |= 196    fmt.Printf("%b", a)}// 打印结果  11000100            ^^   ^
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练习场中可运行范例。

或a
func main() {    var a uint8 = 0    a |= 196    a |= 3    fmt.Printf("%b", a)}// 打印结果 11000111
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在练习场中可以运行范例。

或

位运算的配置用法

AND(a, 1) = a 当且仅当 a = 1a & 196aORAND
procstrstrconf
const (    UPPER  = 1 // 大写字符串    LOWER  = 2 // 小写字符串    CAP    = 4 // 字符串单词首字母大写    REV    = 8 // 反转字符串)func main() {    fmt.Println(procstr("HELLO PEOPLE!", LOWER|REV|CAP))}func procstr(str string, conf byte) string {    // 反转字符串    rev := func(s string) string {        runes := []rune(s)        n := len(runes)        for i := 0; i < n/2; i++ {            runes[i], runes[n-1-i] = runes[n-1-i], runes[i]        }        return string(runes)    }    // 查询配置中的位操作    if (conf & UPPER) != 0 {        str = strings.ToUpper(str)    }    if (conf & LOWER) != 0 {        str = strings.ToLower(str)    }    if (conf & CAP) != 0 {        str = strings.Title(str)    }    if (conf & REV) != 0 {        str = rev(str)    }    return str}
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在 Playground上面运行代码.

procstr("HELLO PEOPLE!", LOWER|REV|CAP)conf

^ 操作符

异或^异或
Given operands a, bXOR(a, b) = 1; only if a != b     else = 0
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异或
func main() {    var a uint16 = 0xCEFF    a ^= 0xFF00 // same a = a ^ 0xFF00}// a = 0xCEFF   (11001110 11111111)// a ^=0xFF00   (00110001 11111111)
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异或异或(a ^ b) ≥ 0(a ^ b) < 0true
func main() {    a, b := -12, 25    fmt.Println("a and b have same sign?", (a ^ b) >= 0)}
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在 Go 的 Playground运行代码。

a and b have same sign? false

^ 作为取反位运算符 （非）

XOR^^aa
func main() {    var a byte = 0x0F    fmt.Printf("%08b\n", a)    fmt.Printf("%08b\n", ^a)}// 打印结果00001111     // var a11110000     // ^a
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在练习场中可以运行范例。

&^ 操作符

&^与非与非
Given operands a, bAND_NOT(a, b) = AND(a, NOT(b))
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如果第二个操作数为 1 那么它则具有清除第一个操作数中的位的趣味特性。

AND_NOT(a, 1) = 0; clears aAND_NOT(a, 0) = a;
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AND NOT1010 10111010 0000
func main() {    var a byte = 0xAB     fmt.Printf("%08b\n", a)     a &^= 0x0F     fmt.Printf("%08b\n", a)}// 打印：1010101110100000
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在练习场中运行范例。

<< 和 >> 操作符

<<>>
Given integer operands a and n,a << n; shifts all bits in a to the left n timesa >> n; shifts all bits in a to the right n times
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a00000011
func main() {    var a int8 = 3    fmt.Printf("%08b\n", a)    fmt.Printf("%08b\n", a<<1)    fmt.Printf("%08b\n", a<<2)    fmt.Printf("%08b\n", a<<3)}// 输出的结果:00000011000001100000110000011000
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在 Playground 运行代码

注意每次移动都会将低位右侧补零。相对应，使用右移位操作符进行运算时，每个位均向右方移动，空出的高位补零，如下示例 （有符号数除外，参考下面的算术移位注释）。

func main() { var a uint8 = 120 fmt.Printf("%08b\n", a) fmt.Printf("%08b\n", a>>1) fmt.Printf("%08b\n", a>>2)}// 打印：011110000011110000011110
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在 练习场中可以运行范例。

200
func main() {    a := 200    fmt.Printf("%d\n", a>>1)}// 打印：100
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在 练习场 中可以运行范例。

或是通过左移 2 位，将一个数乘以4：

func main() {    a := 12    fmt.Printf("%d\n", a<<2)}// 打印：48
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在 练习场 中可以运行范例。

|<
func main() {    var a int8 = 8    fmt.Printf("%08b\n", a)    a = a | (1<<2)    fmt.Printf("%08b\n", a)}// prints:0000100000001100
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可以在 练习场 中运行代码示例。

&
func main() {    var a int8 = 12    if a&(1<<2) != 0 {        fmt.Println("take action")    }}// 打印:take action
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在 练习场中运行代码。

&^
func main() {    var a int8 = 13     fmt.Printf("%04b\n", a)    a = a &^ (1 << 2)    fmt.Printf("%04b\n", a)}// 打印:11011001
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在 练习场 中运行代码。

关于算术位移运算的笔记

当要位移的值（左操作数）是有符号值时，Go 自动应用算术位移。在右移操作期间，复制（或扩展）二进制补码符号位以填充位移的空隙。

总结

与其它现代运算符一样，Go 支持所有二进制位操作运算符。这篇文章仅仅提供了可以用这些操作符完成的各种黑科技示例。你可以在网络上找到很多文章，特别是 Sean Eron Anderson 写的 Bit Twiddling Hacks 。

关注 Vladim @vladimirvivien 的 Twitter。

如果你正在学习 Go，阅读 Vladimir Vivien 关于 Go 的书，名为 Learning Go Programming 。

这篇文章开始由作者 Vladimir Vivien 发布在 Medium 上，名为 Bit Hacking with Go。

推荐学习：Golang教程

关键词： 二进制位 另外一个 可以利用