概念：
位运算是一种在二进制层面操作数据的计算方式，它直接对整数的二进制位进行操作，因此执行效率极高。在 Python 中，位运算主要用于底层编程、数据加密、算法优化等场景。下面我将详细介绍 Python 中常用的位运算及其应用。
常见的位运算操作
1.按位与
- 规则：两个对应位都为 1 时，结果位才为 1，否则为 0。
a = 5 # 二进制: 0101
b = 3 # 二进制: 0011
print(a & b) # 结果: 1 (二进制: 0001)
-
应用：
- 清零特定位（如
num & 0xF0保留高 4 位）。 - 判断奇偶性：
num & 1 == 0则为偶数。
- 清零特定位（如
2.按位或
-
规则：两个对应位中有一个为 1 时，结果位即为 1。
-
示例：
a = 5 # 二进制: 0101 b = 3 # 二进制: 0011 print(a | b) # 结果: 7 (二进制: 0111) -
应用：
- 将特定位设置为 1（如
num | 0x01强制最低位为 1）。
- 将特定位设置为 1（如
3. 按位异或（^）
-
规则：两个对应位不同时，结果位为 1，相同则为 0。
-
示例：
a = 5 # 二进制: 0101 b = 3 # 二进制: 0011 print(a ^ b) # 结果: 6 (二进制: 0110) -
特性：
- 交换律：
a ^ b == b ^ a。 - 自反性：
a ^ a == 0，a ^ 0 == a。
- 交换律：
-
应用：
- 不使用临时变量交换两数：
a, b = a ^ b, a ^ b ^ b。 - 加密和校验（如奇偶校验位）。
- 不使用临时变量交换两数：
4. 按位取反（~）
-
规则：对所有位取反（0 变 1，1 变 0）。
-
示例：
a = 5 # 二进制: 0101 print(~a) # 结果: -6 -
计算逻辑：在补码表示中，
~x等价于-(x+1)。
5. 左移（<<）
-
规则：将二进制位向左移动指定位数，右边补 0。
-
示例：
a = 5 # 二进制: 0101 print(a << 2) # 结果: 20 (二进制: 010100) -
特性：左移
n位等价于乘以2^n，即a << n == a * (2**n)。
6. 右移（>>）
-
规则：将二进制位向右移动指定位数，左边补符号位（正数补 0，负数补 1）。
-
示例：
a = 5 # 二进制: 0101 print(a >> 1) # 结果: 2 (二进制: 0010) -
特性：右移
n位等价于整除2^n，即a >> n == a // (2**n)。
【代码练习】
