Go 语言位运算教程

简介

在Go语言中，位运算符是一种对整数底层二进制表示进行直接操作的强大工具。这些运算符在底层编程、硬件接口控制、数据压缩算法和性能优化等领域广泛应用。本教程将深入解析Go语言支持的位运算符，并通过详尽实例展示其实际应用与运算过程。

位运算符列表

1. 按位与（&）

   • 运算规则：对于两个相同长度的整数，它们各自的二进制位对应相同时，结果位为1，否则为0。

   
   A := 60 // 二进制: 111100
   B := 13 // 二进制: 1101
   C := A & B // 按位与运算过程:
             //   111100 (A)
             // & 000110 (B)
             // = 000100 (C) 结果为12，二进制表示为1100

2. 按位或（|）

   • 运算规则：对于两个相同长度的整数，当对应的二进制位有任意一个为1时，结果位即为1。

   Go

   A := 60 // 二进制: 111100
   B := 13 // 二进制: 1101
   C := A | B // 按位或运算过程:
             //   111100 (A)
             // | 000110 (B)
             // = 111110 (C) 结果为61，二进制表示为111101

3. 按位异或 (^)

   • 运算规则：对于两个相同长度的整数，当对应的二进制位不同时，结果位为1，否则为0。

   Go

   A := 60 // 二进制: 111100
   B := 13 // 二进制: 1101
   C := A ^ B // 按位异或运算过程:
             //   111100 (A)
             // ^ 000110 (B)
             // = 111010 (C) 结果为49，二进制表示为110001

4. 按位取反 (~)

   • 运算规则：对一个整数的所有二进制位进行非运算，即将0变为1，1变为0。

   Go

   A := 60 // 二进制: 111100
   C := ~A  // 按位取反运算过程:
             //   111100 (A)
             // ~ ------
             // = 000011 表示为-61（由于Go中的int是带符号的，所以转换为十进制后为负数）

5. 左移运算符 (<<)

   • 运算规则：将一个整数的所有二进制位向左移动指定的位数，左边空出的位置补0，右边溢出的位被舍弃。

   Go

   A := 60 // 二进制: 111100
   C := A << 2 // 左移两位运算过程:
              //   111100 (A)
              // << 00
              // = 11110000 结果为240，二进制表示为11110000

6. 右移运算符 (>>)

   • 运算规则：将一个整数的所有二进制位向右移动指定的位数，右边空出的位置根据原整数的符号位填充（正数补0，负数补1），左边溢出的位被舍弃。

   Go

   A := 60 // 二进制: 111100 (正数)
   C := A >> 2 // 右移两位运算过程:
              //   111100 (A)
              // >> 00
              // = 001111 结果为15，二进制表示为001111

通过以上示例，我们可以清楚地了解Go语言中位运算符的实际应用及运算过程，这有助于我们更高效地利用位运算解决特定场景下的问题。