位运算，能不能一次记住！

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位运算在计算机科学中扮演着重要角色，它们在底层数据处理、加密、优化算法等领域发挥着关键作用。本文将深入探讨位运算的基本概念、常见操作及其应用场景，帮助你理解计算机如何利用位操作来处理数据。

首先，让我们了解二进制转换。计算机内部使用二进制系统进行数据处理，这基于其电子开关只有开和关两种状态。二进制数表示为只使用0和1的数字组合。将十进制数转换为二进制数，可通过不断除以2并记录余数来完成。反之，将二进制数转换为十进制数，通过将每个位上的数字与2的幂相乘并求和实现。编程中，常用函数实现这些转换，以方便数据处理。

接下来，介绍几种常见的位运算：

按位与（&）

按位与运算会逐位比较两个数，如果两个数的相应位都是1，则结果为1；否则为0。常用于权限控制、掩码操作。

按位或（|）

按位或运算会逐位比较两个数，如果两个数的相应位至少有一个为1，则结果为1；否则为0。通常用于设置选项和权限。

按位异或（^）

按位异或运算逐位比较两个数，若两个数的相应位不同，则结果为1；相同则为0。在数据加密和校验中应用广泛。

按位非（~）

按位非运算将一个数的每一位取反，0变为1，1变为0，常用于二进制位反转。

补码概念

负数的二进制补码表示用于表示整数。计算补码时，将正数的二进制表示取反后加1，用于表示负数。例如，-6的补码表示是11111010。

左移（<<）和右移（>>）

左移运算将二进制数的每一位向左移动指定位数，右移则向右移动。每移动一位，相当于数值放大或缩小一倍。左移用于实现乘法，右移用于实现除法。

通过上述介绍，你已经掌握了几种常见的位运算及其应用场景。这些运算简洁高效，对于理解和优化计算机底层操作至关重要。