Go 位運算符的使用

位運算在平時寫代碼時不常用到，但是在很多的官方和非官方的優秀代碼中經常會看到，被這些位運算的操作所驚豔。如果在平時的擼代碼過程中，能夠用到提升性能的位運算同時代碼也顯得很簡潔，那何樂不爲呢。

下面簡單介紹下各個運算符以及可能會使用到的場景

二元運算符

& 與運算符 AND

當兩個數二進制位同爲 1 的時候當前位置 1，否則置 0

4 & 15 = 4
---------------
00000100 &
00001111
00000100
=4

位運算的使用場景

判斷奇偶數

常見的代碼中可能是這樣的

func IsOdd(i int)bool{
return i%2!=0
}

 位運算判斷

func IsOdd(i int)bool{
return (i & 1) == 1 //i 是否爲奇數取決於二進制的最後一位是 1 還是 0 是 1 則爲奇數 0 則爲偶數
}

計算數值的二進制位有多少個 1

很容易想到只要與 1 進行&運算, 第一位如果爲 0 結果爲 0 第一位如果結果爲 1 結果爲 1 利用這個特性數值右移一位循環計算即可

func BitCheck(i int)(count int){

for i>0{
    count = count + (i&1)
    i >>= 1
}
return 
}

 如果數值中間有多個 0 需要多次判斷，優化方法是值 x 如果不爲 0 那麼和`x-1`進行與操作就會找出最低位的 1

/*
10110001 &  //初始值 
10110000    //減 1 後
=10110000 &  //找出最低位的 1
10101111   //繼續減 1
=10100000   //找出最低位的 1
....       //直到找不出 1 即爲 0
*/

func BitCheck(i int)(count int){
for i>0{
        count += 1
        i &= i-1
}
return
}

| 或運算符 OR

當兩個數二進制位有一個爲 1 時當前位置 1，同爲 0 的時候當前位纔會置 0

4 | 15 = 15
---------------
00000100 |
00001111
=15

^ 異或運算符 XOR

^ 即可作爲二元運算符，也可作爲一元運算符。

作爲二元運算符，^ 是異或運算符。

即兩個數的二進制位不同時，當前位才置 1 否則置 0

有個很明顯的規律 任何數和本身異或結果爲 0, 0 和任意數異或結果爲其本身

4 | 15 = 11
---------------
00000100 ^
00001111
00001011
=11

例子

數值交換

Go 中數值交換可以直接通過a, b = b, a這樣的方式來直接交換，位運算是怎麼實現交換的呢？

a ^= b // a = a^b
b ^= a // b = b^(a^b) b 和 b 自己異或爲 0 相當於 b=a
a ^= b // a = (a^b)^a a 在第一步中已經爲 a^b，現在的 b 已經等於 a a 互相抵消 完成了值的交換

尋找列表中只出現一次的數字

假如一個列表中有 2*N+1 個數，其中一個數字只出現了一次。其他的數都出現了兩次。如何尋找這個數字

利用任何數和自己異或的結果將爲 0 的特性

func SingleNum(list []int)(target int){
target = list[0]
for _,val:=range list[1:]{
    target ^= val
}
return
}

&^ 位清空運算符 AND NOT

看一個列子

4 &^ 15 = 11
---------------
00000100 &^
00001111
00000000
=0

位清空的意思是 假如有兩個變量 var1 &^ var2 作位清空運算

如果 var2 變量的位爲 0 則取 var1 變量對應的位值作爲結果位
如果 var2 變量的位爲 1 則結果位取 0

<<和>> 左移和右移運算符

兩個運算符左側總是爲要進行位移操作的變量，右側爲需要移動的位數值。

之前因爲看到 32<<0=32 就有點懵，以爲是 0 左移 32 位不明白爲什麼結果爲 32，就是因爲把 32 當做要位移的位數了。

1<<N = 2^N
-----------
1 左移多少位等於 2 的多少次方

1024>>N = 1024/2^N
---------------
右移 N 位 相當於除以 2 的 N 次方

關於左移、右移 , 有一個 Go 在寫磁盤單位 GB MB KB 等大小定義的例子

在使用const關鍵字的時候可使用內置變量 iota從 0 開始自動遞增

在遇到下個常量塊或者單個常量定義的時候也就是再一次使用 const 關鍵字的時候 iota 置 0

package main
type ByteSize float64
const(
    B ByteSize = 1<<(10*iota)  // 1<<(10*0)
    KB  // 1<<(10*1)
    MB  // 1<<(10*2)
    GB  // 1<<(10*3)
    TB  // 1<<(10*4)
    PB //  1<<(10*5)
)

轉自：

juejin.cn/post/6844903955718225928

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/8wubPDKO6-CLLhqjGsJ7xw

二元運算符

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