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彻底理解位运算

2024-06-29 09:06| 来源: 网络整理| 查看: 265

相信大家在各种语言各种框架中都能看到二进制的操作。左移、右移、&、|、^等等操作。那么这篇帖子让各位彻底弄懂左移、右移。

首先先区分那个是左移、那个是右移,这很简单,从箭头指向的方向来区分。右移

左移:

很简单的来说就是把当前的二进制,整体往左边移动N个单位,N取决于你的表达式。

那么用一个例子,和画图来理解一下吧。

32 10 = 512 / 2^10 = 0.5 = 0(因为只取整数部分)

为什么位运算的效率很高

本想从汇编层面和intel开发手册层面来寻找资料来论证位运算的效率。但是在汇编中左移和右移也就是一个指令,跟加减乘除一样都是一个指令。而对应的指令在intel开发手册中的解释也没说效率方面,只告诉开发者如何使用这些指令(也可以能笔者能力欠佳,没有找到)。

但是从宏观方面来分析,不管是左移还是右移,从上面得出来的规律都知道,如果不使用左移和右移,他们的计算步骤要被拆分为几步,而一个运算就是CPU的一个指令执行周期,而左移和右移只需要移动N个二进制,这样就会比直接使用左移和右移多几个指令执行周期,可能运算比较少的时候,差异不大。但是大规模运算中使用位运算的优势就出现了。

大家应该都明白,系统开发和硬件开发都是使用C和汇编进行开发,他们的效率高在哪里了?少了很多高级的封装,减少了编译的次数,基本是面向CPU指令集的编程。而位运算也可以这样去类比。对于计算机的底层而言都是由二进制组成,二进制的计算更偏向底层计算。

总结

最后,如果本帖对您有一定的帮助,希望能点赞+关注+收藏!您的支持是给我最大的动力,后续会一直更新各种框架的使用和框架的源码解读~!



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