按位“与”、“或”、“异或”运算的使用场景有什么?

cherrylee
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按位“与”、“或”、“异或”运算的使用场景有什么?

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异或运算是密码学的核心运算之一。

很多对称加密都是基于异或运算。

20150409203522341

此外,异或运算是CPU最基础的运算功能。包括加法运算,都是通过异或门/与门一起实现的。

他们都是二进制运算符,都是汇编下概念,一般来讲,用不上。
但是由于他们较为底层的运算符,所以运算起来速度飞起,在常规操作中也能用上。
比如:
与运算符一般用来清零。
与运算符可以用来转换一个整数到短整数(实际上是把dword转为word)。

0xffffeeee&0xffff=0xeeee

或运算一般用来补码。
比如一个整数型是4个字节,32个比特位,就意味着他能做一个容纳32位的配置所在。(TRUE/FALSE),这个时候可以用来将某位置1。

异或一般用来加密
除此之外还有左移当乘法,右移当除法等奇淫异巧。

这方面知识点太多了,一般没必要特意学习。如果对二进制了解多的话自然就明白了。老实讲,有一定难度。
我打了半天字,估计能看懂的也没几个。。

举个实际场景中的例子
配置一个字节中某几位的值。
例子:
要设置这个变量的某一位,用按位或 a = a|0x01 ,这是设置了最后一位,要提取某一位的值,可以用按位与b = a&0x01 这是提取最后一位的值。

  • Bitmask, bitmap, etc.

  • Binary format processing (e.g. TCP header)

  • Cryptography

位运算在嵌入式和驱动编程方面运用的更多一点,有关直接操作寄存器的情况下会用上,在应用层方面貌似并不多。
不过我印象中倒是有很多奇淫技巧会用上,我印象最深刻的是leetcode上面的一道题:
LeetCode 136. Single Number

题目很简单,要求是找出唯一一个在数组中出现一次的整数,而其他都会出现两次。

通常的思路都是打表,然而数组大了之后速度很慢,然后就有了按位异或的算法。
直接把数组的所有数字按位异或,最后剩下的那个数字就是所求,至于是为什么可以去网上搜搜看。

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