ビット演算子 | Python入門

Pythonには他のプログラミング言語と同様、ビット演算子があります。

ビット演算子は整数にしか適用できません。

ここでは整数を表すのに少ない桁数の2進数を使っていますが、実際の整数型は多くのビットを持っています。そしてコンピューターは負の整数を表すのに2の補数表現を使うことを知っている必要があります。

ビット論理演算子

Pythonのビット論理演算子には次のものがあります。これらはビット単位で論理演算を実行します。

それぞれの演算はビット単位で次のようになります。

論理積では両方の被演算子が1のときだけ結果は1になります。

論理和は少なくと一方の被演算子が1なら結果は1になります。

排他的論理和はいずれか一方の被演算子が1のときに結果は1になります。

ビット反転の演算
被演算子	ビット反転の結果
0	1
1	0

ビット反転は1なら0、0なら1になります。

0b0101（10進数で5）と0b0011（10進数で3）でのそれぞれの演算結果は次のようになります。

>>> 0b0101 & 0b0011
1
>>> 0b0101 | 0b0011
7
>>> 0b0101 ^ 0b0011
6
>>> ~ 0b0
-1

論理積の演算では結果は1（0b0001）、論理和での結果は7（0b0111）、排他的論理和での結果は6（0b0110）となります。0b0（10進数で0）はすべてのビットが0ですので、これを反転するとすべてにビットが1（つまり-1）になります。

シフト演算子には次のものがあります。

シフト演算はビットの桁を移動する操作です。

>>> 0b0001 << 2
4

2番目の被演算子は何桁シフトするかを指定します。この例では2桁左シフトするので結果は4（0b0100）になります。左シフトした後の空いた最下位のビットには0が充填されます。

>>> 0b0100 >> 2
1

右シフトの演算は右へビットをシフトします。右シフト演算では符号はそのまま保持するようにシフトします。つまり、2の補数表現で最上位ビットは符号を表す（正なら0、負なら1）ので、シフトした後の空いた最上位ビットには正なら0、負なら1が充てんされます。