位运算的几个常用例子

众所周知，在代码中使用位运算能大幅提高运算效率。现代计算机由于性能提升明显、一些编译器也会对此做优化。但是对于一些功能要求高效率的时候，尤其是底层常用的函数体，位运算是一个比较好的选择。例如：golang hashmap的实现就大幅运用了位运算。接下来简单介绍几个常用的位运算。

1. 判断奇偶（工程中做ab实验的时候会经常用到）

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   var a,b int8 a = 7 b = 0 //判断奇偶 fmt.Println(a&1) fmt.Println(b&1)

   1的二进制为 0001，正数奇数最后一位为1，所以和1与 得到的为1。在讲负数的奇偶性判断前，先说下负数的二进制表示：

   对于负数x，最左边一位为符号位1，先计算出它的正数的二进制补码，然后+1 得到负数的二进制码。
   举个例子：对于int8的 -5，求二进制码。

2. 5的二进制码为：0000 0101
3. 求5的补码：1111 1010
4. 补码+1，得到-5的二进制码：1111 1011

1的二进制表示为：0000 0001，-5&1 => 0000 0001，所以奇偶性判断方法，对于负数也是适用的。

在介绍乘除2功能前，说下算术移和逻辑移的区别。二者都是左右移动位数。但是在有无符号上有明显的不同。在无符号的情况下，二者是没有区别的，左移都是舍弃最左边的编码，最后面补0；右移都是最高位补0，舍弃最右边编码。在有符号的情况下，算术移要保持最左边的位码不变，逻辑移规则和无符号一致。
特别说明：golang里的左右移都是算术移。

2. 乘除 2

• 乘以2

  1 2 3

  var d uint8 d = 8 fmt.Println(d << 1)

  对于8的二进制表示为：0000 1000，左移一位为：0001 0000，得到16。
• 除以 2

  1 2 3 4

  var d uint8 d = 10 fmt.Println(d >> 1) fmt.Println("=================")

  特别说下有符号的情况下，右移的情况： -5 >> 1
  首先，我们得到-5的二进制码：1111 1011。保持最左的符号位不变，右移一位，得到：1111 1101。
  逆向求其正数：
  • 减1，得到：1111 1100
  • 求补码：0000 0011，也就是3
    所以，得到 -5 >> 1 = -3

3. 取整数最大值

这是一个比较巧妙的例子，实际工程中可能用的不是太多。

1
2

const MaxUint = ^uint(0)
fmt.Println(MaxUint)

[参考资料]

1. 理解有符号数和无符号数
2. 补码