在计算机内存昂贵，处理能力有限的美好旧时光里，用比较黑客范的位运算方式去处理信息是首选方式（某些情况下只能如此）。时至今日，直接使用位运算仍然是很多计算领域中不可或缺的部分，例如底层系统编程，图形处理，密码学等。
【资料图】
Go 编程语言支持以下按位运算符：
& bitwise AND | bitwise OR ^ bitwise XOR&^ AND NOT<< left shift>> right shift
登录后复制本文的余下部分详述了每个操作符以及它们如何使用的案例。
& 运算符
在 Go 中， &运算符在两个整型操作数中执行按位 AND操作。AND操作具有以下属性:
Given operands a, bAND(a, b) = 1; only if a = b = 1 else = 0
登录后复制AND运算符具有选择性的把整型数据的位清除为 0 的好的效果。 例如，我们可以使用 &运算符去清除（设置）最后 4 个最低有效位（LSB）全部为 0 。
func main() { var x uint8 = 0xAC // x = 10101100 x = x & 0xF0 // x = 10100000}登录后复制所有的位运算都支持简写的赋值形式。 例如，前面的例子可以重写为如下。
func main() { var x uint8 = 0xAC // x = 10101100 x &= 0xF0 // x = 10100000}登录后复制另外一个巧妙的技巧是：你可以用 &操作去测试一个数字是奇数还是偶数。原因是当一个数字的二进制的最低位是 1 的时候，那他就是奇数。我们可以用一个数字和 1 进行 &操作，然后在和 1 做 AND运算，如果的到的结果是 1 ，那么这个原始的数字就是奇数
import ( "fmt" "math/rand")func main() { for x := 0; x < 100; x++ { num := rand.Int() if num&1 == 1 { fmt.Printf("%d is odd\n", num) } else { fmt.Printf("%d is even\n", num) } }}登录后复制在 Playground 上运行上面的例子
| 操作符
|对其整型操作数执行按位或操作。回想一下或操作符具备以下性质：
Given operands a, bOR(a, b) = 1; when a = 1 or b = 1 else = 0
登录后复制我们可以利用按位或操作符为给定的整数有选择地设置单个位。例如，在如下示例中我们使用按位或将示例数（从低位到高位（MSB））中的第 3 ，第 7 和第 8 位置为 1 。
func main() { var a uint8 = 0 a |= 196 fmt.Printf("%b", a)}// 打印结果 11000100 ^^ ^登录后复制练习场中可运行范例。
在使用位掩码技术为给定的整型数字设置任意位时，或运算非常有用。例如，我们可以扩展之前的程序为变量 a存储的值设置更多的位。
func main() { var a uint8 = 0 a |= 196 a |= 3 fmt.Printf("%b", a)}// 打印结果 11000111登录后复制在练习场中可以运行范例。
在前面的程序里，不仅要按位设置十进制的 196，而且要设置低位上的十进制 3。我们还可以继续（或上更多的值）设置完所有的位。
位运算的配置用法
现在，回顾一下 AND(a, 1) = a 当且仅当 a = 1。 我们可以利用这个特性去查询其设置位的值。例如，在上述代码中 a & 196会返回 196 是因为这几位的值在 a中确实都存在。所以我们可以结合使用 OR和 AND运算的方式来分别设置和读取某位的配置值。.
接下来的源码片段演示了这个操作。函数 procstr会转换字符串的内容。它需要两个参数：第一个， str，是将要被转换的字符串，第二个， conf，是一个使用位掩码的方式指定多重转换配置的整数。
const ( UPPER = 1 // 大写字符串 LOWER = 2 // 小写字符串 CAP = 4 // 字符串单词首字母大写 REV = 8 // 反转字符串)func main() { fmt.Println(procstr("HELLO PEOPLE!", LOWER|REV|CAP))}func procstr(str string, conf byte) string { // 反转字符串 rev := func(s string) string { runes := []rune(s) n := len(runes) for i := 0; i < n/2; i++ { runes[i], runes[n-1-i] = runes[n-1-i], runes[i] } return string(runes) } // 查询配置中的位操作 if (conf & UPPER) != 0 { str = strings.ToUpper(str) } if (conf & LOWER) != 0 { str = strings.ToLower(str) } if (conf & CAP) != 0 { str = strings.Title(str) } if (conf & REV) != 0 { str = rev(str) } return str}登录后复制在 Playground上面运行代码.
上面的 procstr("HELLO PEOPLE!", LOWER|REV|CAP)方法会把字符串变成小写，然后反转字符串，最后把字符串里面的单词首字母变成大写。这个功能是通过设置 conf里的第二，三，四位的值为 14 来完成的。然后代码使用连续的 if 语句块来获取这些位操作进行对应的字符串转换。
^ 操作符
在 Go 中 按位 异或操作是用 ^来表示的。 异或运算符有如下的特点：
Given operands a, bXOR(a, b) = 1; only if a != b else = 0
登录后复制异或运算的这个特性可以用来把二进制位的一个值变成另外一个值。举个例子,给到一个 16 进制的值，我们可以使用以下代码切换前8位（从 MSB 开始）的值。
func main() { var a uint16 = 0xCEFF a ^= 0xFF00 // same a = a ^ 0xFF00}// a = 0xCEFF (11001110 11111111)// a ^=0xFF00 (00110001 11111111)登录后复制在前面的代码片段中，与 1 进行异或的位被翻转（从 0 到 1 或从 1 到 0）。异或运算的一个实际用途，例如，可以利用 异或运算去比较两个数字的符号是否一样。当 (a ^ b) ≥ 0（或相反符号的 (a ^ b) < 0）为 true的时候,两个整数 a，b 具有相同的符号，如下面的程序所示：
func main() { a, b := -12, 25 fmt.Println("a and b have same sign?", (a ^ b) >= 0)}登录后复制在 Go 的 Playground运行代码。
当执行上面这个程序的时候，将会打印出：a and b have same sign? false。在 Go Playground 上修改程序里 a ，b 的符号，以便看到不同的结果。
^ 作为取反位运算符 （非）
不像其他语言 （c/c++，Java，Python，Javascript，等）， Go 没有专门的一元取反位运算符。取而代之的是，XOR运算符 ^，也可作为一元取反运算符作用于一个数字。对于给定位 x，在 Go 中 x = 1 ^ x 可以翻转该位。在以下的代码段中我们可以看到使用 ^a获取变量 a的取反值的操作。
func main() { var a byte = 0x0F fmt.Printf("%08b\n", a) fmt.Printf("%08b\n", ^a)}// 打印结果00001111 // var a11110000 // ^a登录后复制在练习场中可以运行范例。
&^ 操作符
&^操作符意为 与非，是 与和 非操作符的简写形式，它们定义如下。
Given operands a, bAND_NOT(a, b) = AND(a, NOT(b))
登录后复制如果第二个操作数为 1 那么它则具有清除第一个操作数中的位的趣味特性。
AND_NOT(a, 1) = 0; clears aAND_NOT(a, 0) = a;
登录后复制接下来的代码片段使用 AND NOT操作符，将变量值1010 1011变为 1010 0000，清除了操作数上的低四位。
func main() { var a byte = 0xAB fmt.Printf("%08b\n", a) a &^= 0x0F fmt.Printf("%08b\n", a)}// 打印：1010101110100000登录后复制在练习场中运行范例。
<< 和 >> 操作符
与其他 C 的衍生语言类似， Go 使用 <<和 >>来表示左移运算符和右移运算符，如下所示：
Given integer operands a and n,a << n; shifts all bits in a to the left n timesa >> n; shifts all bits in a to the right n times
登录后复制例如，在下面的代码片段中变量 a（00000011）的值将会左移位运算符分别移动三次。每次输出结果都是为了说明左移的目的。
func main() { var a int8 = 3 fmt.Printf("%08b\n", a) fmt.Printf("%08b\n", a<<1) fmt.Printf("%08b\n", a<<2) fmt.Printf("%08b\n", a<<3)}// 输出的结果:00000011000001100000110000011000登录后复制在 Playground 运行代码
注意每次移动都会将低位右侧补零。相对应，使用右移位操作符进行运算时，每个位均向右方移动，空出的高位补零，如下示例 （有符号数除外，参考下面的算术移位注释）。
func main() { var a uint8 = 120 fmt.Printf("%08b\n", a) fmt.Printf("%08b\n", a>>1) fmt.Printf("%08b\n", a>>2)}// 打印：011110000011110000011110登录后复制在 练习场中可以运行范例。
可以利用左移和右移运算中，每次移动都表示一个数的 2 次幂这个特性，来作为某些乘法和除法运算的小技巧。例如，如下代码中，我们可以使用右移运算将 200（存储在变量 a 中）除以 2 。
func main() { a := 200 fmt.Printf("%d\n", a>>1)}// 打印：100登录后复制在 练习场 中可以运行范例。
或是通过左移 2 位，将一个数乘以4：
func main() { a := 12 fmt.Printf("%d\n", a<<2)}// 打印：48登录后复制在 练习场 中可以运行范例。
位移运算符提供了有趣的方式处理二进制值中特定位置的值。例如，下列的代码中，|和 <<用于设置变量 a的第三个 bit 位。
func main() { var a int8 = 8 fmt.Printf("%08b\n", a) a = a | (1<<2) fmt.Printf("%08b\n", a)}// prints:0000100000001100登录后复制可以在 练习场 中运行代码示例。
或者，您可以组合位移运算符和 &测试是否设置了第n位，如下面示例所示：
func main() { var a int8 = 12 if a&(1<<2) != 0 { fmt.Println("take action") }}// 打印:take action登录后复制在 练习场中运行代码。
使用 &^和位移运算符，我们可以取消设置一个值的某个位。例如，下面的示例将变量 a 的第三位置为 0 ：
func main() { var a int8 = 13 fmt.Printf("%04b\n", a) a = a &^ (1 << 2) fmt.Printf("%04b\n", a)}// 打印:11011001登录后复制在 练习场 中运行代码。
关于算术位移运算的笔记
当要位移的值（左操作数）是有符号值时，Go 自动应用算术位移。在右移操作期间，复制（或扩展）二进制补码符号位以填充位移的空隙。
总结
与其它现代运算符一样，Go 支持所有二进制位操作运算符。这篇文章仅仅提供了可以用这些操作符完成的各种黑科技示例。你可以在网络上找到很多文章，特别是 Sean Eron Anderson 写的 Bit Twiddling Hacks 。
关注 Vladim @vladimirvivien 的 Twitter。
如果你正在学习 Go，阅读 Vladimir Vivien 关于 Go 的书，名为 Learning Go Programming 。
这篇文章开始由作者 Vladimir Vivien 发布在 Medium 上，名为 Bit Hacking with Go。
推荐学习：Golang教程
以上就是浅析Golang中的的位操作（按位运算符）的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！
