概述
計(jì)算機(jī)世界里難免會(huì)接觸一些二進(jìn)制的知識(shí)(當(dāng)然完全不接觸也是可能的)务荆,因?yàn)槎M(jìn)制在一些場(chǎng)景下確實(shí)可以方便我們不少,例如:網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議中關(guān)于開關(guān)毅厚、類型等的定義浦箱,關(guān)于互斥常見的判斷等等酷窥,在一定程度可以簡(jiǎn)化我們的接口協(xié)議和代碼伴网,某種程度可以提高一些執(zhí)行性能。
二進(jìn)制的常見操作
其實(shí)二進(jìn)制的操作主要是位運(yùn)算沸伏,但是我在日常開發(fā)中使用最多也就是按位與(&)操作了。當(dāng)然其他的操作也有很大的用處毅糟,或許只是我沒有遇到使用場(chǎng)景吧姆另,后面如果遇到了,也在這里進(jìn)行補(bǔ)充蝶防。
按位與
按位與操作其實(shí)就是將二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行按位對(duì)其明吩,依次比較,如果相同位上的數(shù)字都是1那么這個(gè)位得到結(jié)果就是1菱鸥,否則就是0躏鱼,例如:
213 = 1*2^7 + 1*2^6 + 0*2^5 + 1*2^4 + 0*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0
1 1 0 1 0 1 0 1
12 = 0*2^7 + 0*2^6 + 0*2^5 + 0*2^4 + 1*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 + 0*2^0
0 0 0 0 1 1 0 0
按位與:0 0 0 0 0 1 0 0
上面就是一個(gè)簡(jiǎn)單的二進(jìn)制按位與過程染苛,213&12=4,從上面很容易可以發(fā)現(xiàn)有一個(gè)規(guī)律躯概,那就是contain畔师,4是213和12都包含的一個(gè)數(shù)字拆解,那么在平時(shí)開發(fā)的時(shí)候就可以用來求交集了姿锭,是不是很方便呻此?
按位或
按位或的操作指的是兩個(gè)數(shù)字二進(jìn)制按位對(duì)齊腔寡,相同位上一個(gè)數(shù)字是1,那么結(jié)果就是1忿磅。
213 二進(jìn)制:11010101
12 二進(jìn)制:00001100
按位或:11011101
那么也就是說 213|12 的結(jié)果是11011101也就是221,這是一個(gè)求并集的過程情连,但是實(shí)際開發(fā)場(chǎng)景遇到的還是比較少的(我目前沒有遇到過這種開發(fā)場(chǎng)景)览效。
按位異或
這個(gè)概念有點(diǎn)不太好理解,兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制按位對(duì)齊挽拔,相同位上數(shù)字不同才會(huì)得到結(jié)果為1螃诅,否則就是0状囱。這么說我覺得好理解一點(diǎn)。
213 二進(jìn)制:11010101
12 二進(jìn)制:00001100
按位異或:11011001
按位異或的使用就是兩個(gè)數(shù)字如果按位異或操作結(jié)果為0袭艺,那么這兩個(gè)數(shù)字肯定是相等的叨粘。
使用場(chǎng)景
從上面的說明可以總結(jié)幾點(diǎn):
- 判斷數(shù)字A在二進(jìn)制運(yùn)算中是否包含數(shù)字B,那么就可以通過A&B==B是否成立來判斷
- 判斷數(shù)字A是否同時(shí)存在于數(shù)字B和C的數(shù)字組合中答倡,可以通過B&C&A==A是否成立
- 判斷兩個(gè)對(duì)象是否相同可以通過 AB==0是否成立進(jìn)行(代表異或)
上面的總結(jié)是否有用呢瘪撇?其實(shí)很有用處港庄,而且在很多時(shí)候優(yōu)化性能就靠他們了。
權(quán)限
我們很多時(shí)候需要對(duì)用戶進(jìn)行權(quán)限判斷叉存,而且大部分情況權(quán)限不是獨(dú)立的度帮,可能存在一個(gè)用戶有多個(gè)權(quán)限笨篷,這時(shí)候我們就可以用到上面的結(jié)論:
我們定義用戶權(quán)限字段為level,權(quán)限值分別可取值為1练俐、2腺晾、4辜贵、8、16鼻由、32厚棵、64
這個(gè)時(shí)候當(dāng)一個(gè)用戶的level為91,那么他的二進(jìn)制是1011011狠轻,就很容易得到擁有的權(quán)限是64彬犯、16、8蜜自、2卢佣、1,當(dāng)需要判斷當(dāng)前用戶是否擁有某種權(quán)限也只需要將level和權(quán)限值按位與運(yùn)算一下是否得到權(quán)限值自己即可戈鲁。那么在接口協(xié)議中其實(shí)就是一個(gè)int類型數(shù)字而已婆殿。
其實(shí)Linux系統(tǒng)中的權(quán)限就是這么來的
判斷奇偶性
我們都知道一個(gè)數(shù)字被2整除那么就是偶數(shù)罩扇,否則就是奇數(shù)怕磨,但是在上面的那么多未操作肠鲫,有沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律或粮,奇數(shù)往往意味著最低位是1,也就證明了所有數(shù)字與1按位與操作得到1就是奇數(shù)
判斷對(duì)象相同
在Java中每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)hashCode方法渣锦,在一定程度可以認(rèn)為hashCode就是對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)氢哮,那么如果兩個(gè)對(duì)象的hashCode按位異或得到0,就認(rèn)為對(duì)象相等娄猫。
總結(jié)
二進(jìn)制在開發(fā)中一般很少涉及到媳溺,原因是現(xiàn)在代碼講究是閱讀得懂碍讯,而不講究簡(jiǎn)潔。當(dāng)然原因也是計(jì)算機(jī)發(fā)展很快蝎困,現(xiàn)在硬件很強(qiáng)勁了倍啥,但是對(duì)于底層開發(fā)還是需要考慮到一些性能優(yōu)化的,就例如上面說的權(quán)限判斷始藕,如果采用普通判斷恐怕都要被if-else煩死了氮趋,時(shí)間久了不一定看得明白,但是二進(jìn)制就很簡(jiǎn)單了诉植。
最后邀請(qǐng)大家一起來學(xué)習(xí)程序中的數(shù)學(xué)知識(shí)晾腔,有興趣可以掃描二維碼。