深入理解按位异或运算符

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深入理解按位异或运算符

2024-07-16 05:19| 来源: 网络整理| 查看: 265

参与运算的两个值,如果两个相应bit位相同,则结果为0,否则为1。 即:     0^0 = 0,        1^0 = 1,        0^1 = 1,        1^1 = 0 按位异或的3个特点: (1) 0^0=0,0^1=1  0异或任何数=任何数 (2) 1^0=1,1^1=0  1异或任何数-任何数取反 (3) 任何数异或自己=把自己置0 按位异或的几个常见用途: (1) 使某些特定的位翻转     例如对数10100001的第2位和第3位翻转,则可以将该数与00000110进行按位异或运算。        10100001^00000110 = 10100111

(2) 实现两个值的交换,而不必使用临时变量。     例如交换两个整数a=10100001,b=00000110的值,可通过下列语句实现:     a = a^b;   //a=10100111     b = b^a;   //b=10100001     a = a^b;   //a=00000110

(3) 在汇编语言中经常用于将变量置零:     xor   a,a

(4) 快速判断两个值是否相等     举例1: 判断两个整数a,b是否相等,则可通过下列语句实现:         return ((a ^ b) == 0)          举例2: Linux中最初的ipv6_addr_equal()函数的实现如下:     static inline int ipv6_addr_equal(const struct in6_addr *a1, const struct in6_addr *a2)     {         return (a1->s6_addr32[0] == a2->s6_addr32[0] &&             a1->s6_addr32[1] == a2->s6_addr32[1] &&             a1->s6_addr32[2] == a2->s6_addr32[2] &&             a1->s6_addr32[3] == a2->s6_addr32[3]);     }          可以利用按位异或实现快速比较, 最新的实现已经修改为:     static inline int ipv6_addr_equal(const struct in6_addr *a1, const struct in6_addr *a2)     {     return (((a1->s6_addr32[0] ^ a2->s6_addr32[0]) |         (a1->s6_addr32[1] ^ a2->s6_addr32[1]) |         (a1->s6_addr32[2] ^ a2->s6_addr32[2]) |         (a1->s6_addr32[3] ^ a2->s6_addr32[3])) == 0);     }

5  应用通式:

对两个表达式执行按位异或。

result = expression1 ^ expression2

参数 result

任何变量。

expression1

任何表达式。

expression2

任何表达式。

说明 ^ 运算符查看两个表达式的二进制表示法的值,并执行按位异或。该操作的结果如下所示:

0101     (expression1)1100     (expression2)----1001     (结果)当且仅当只有一个表达式的某位上为 1 时,结果的该位才为 1。否则结果的该位为 0。

只能用于整数

 

下面这个程序用到了“按位异或”运算符: 

class E  { public static void main(String args[ ])  {    char  a1='十' ,  a2='点' ,  a3='进' ,  a4='攻' ;    char secret='8' ;    a1=(char) (a1^secret);    a2=(char) (a2^secret);    a3=(char) (a3^secret);    a4=(char) (a4^secret);    System.out.println("密文:"+a1+a2+a3+a4);    a1=(char) (a1^secret);    a2=(char) (a2^secret);    a3=(char) (a3^secret);    a4=(char) (a4^secret);    System.out.println("原文:"+a1+a2+a3+a4);  }  } 

其实这就是加密啊解密过程! 

char类型,也就是字符类型实际上就是整形,就是数字. 计算机里面所有的信息都是整数,所有的整数都可以表示成二进制的,实际上计算机只认识二进制的. 位运算就是二进制整数运算啦. 

两个数按位异或意思就是从个位开始,一位一位的比. 如果两个数相应的位上一样,结果就是0,不一样就是1  所以111^101=010  那加密的过程就是逐个字符跟那个secret字符异或运算. 解密的过程就是密文再跟同一个字符异或运算  010^101=111  至于为什么密文再次异或就变原文了,这个稍微想下就知道了..

位运算符主要针对二进制,它包括了:“与”、“非”、“或”、“异或”。从表面上看似乎有点像逻辑运算符,但逻辑运算符是针对两个关系运算符来进行逻辑运算,而位运算符主要针对两个二进制数的位进行逻辑运算。下面详细介绍每个位运算符。 1.与运算符 与运算符用符号“&”表示,其使用规律如下: 两个操作数中位都为1,结果才为1,否则结果为0,例如下面的程序段。 public class data13 { public static void main(String[] args) { int a=129; int b=128; System.out.println("a 和b 与的结果是:"+(a&b)); } } 运行结果 a 和b 与的结果是:128 下面分析这个程序: “a”的值是129,转换成二进制就是10000001,而“b”的值是128,转换成二进制就是10000000。根据与运算符的运算规律,只有两个位都是1,结果才是1,可以知道结果就是10000000,即128。 2.或运算符 或运算符用符号“|”表示,其运算规律如下: 两个位只要有一个为1,那么结果就是1,否则就为0,下面看一个简单的例子。 public class data14 { public static void main(String[] args) { int a=129; int b=128; System.out.println("a 和b 或的结果是:"+(a|b)); } } 运行结果 a 和b 或的结果是:129 下面分析这个程序段: a 的值是129,转换成二进制就是10000001,而b 的值是128,转换成二进制就是10000000,根据或运算符的运算规律,只有两个位有一个是1,结果才是1,可以知道结果就是10000001,即129。   3.非运算符 非运算符用符号“~”表示,其运算规律如下: 如果位为0,结果是1,如果位为1,结果是0,下面看一个简单例子。 public class data15 { public static void main(String[] args) { int a=2; System.out.println("a 非的结果是:"+(~a)); } }   4.异或运算符 异或运算符是用符号“^”表示的,其运算规律是: 两个操作数的位中,相同则结果为0,不同则结果为1。下面看一个简单的例子。 public class data16 { public static void main(String[] args) { int a=15; int b=2; System.out.println("a 与 b 异或的结果是:"+(a^b)); } } 运行结果 a 与 b 异或的结果是:13 分析上面的程序段:a 的值是15,转换成二进制为1111,而b 的值是2,转换成二进制为0010,根据异或的运算规律,可以得出其结果为1101 即13。



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