operatori booleani vs operatori bit per bit

Question

Sono confuso da quando dovrei usare booleano vs operatori bit per bit

• and vs &
• or vs |

Qualcuno mi potrebbe illuminare da quando faccio a utilizzare ogni e quando si utilizza uno sopra l'altro sui miei risultati?

Answer 1

Qui ci sono un paio di linee guida:

• Gli operatori booleani sono di solito utilizzati su booleano valori, ma operatori bit per bit sono di solito utilizzati su numero intero valori.
• Gli operatori booleani sono cortocircuito , ma operatori bit per bit sono non corto circuito.

Il comportamento di corto circuito è utile in espressioni come questa:

if x is not None and x.foo == 42:
    # ...

Questo non avrebbe funzionato correttamente con l'operatore bit a bit & perché entrambe le parti sarebbero sempre essere valutati, dando AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'foo'. Quando si utilizza il andoperator booleana la seconda espressione non viene valutata quando il primo è falso. Allo stesso modo or non valuta il secondo argomento se il primo è vero.

Answer 2

In teoria, and e or provengono direttamente dalla logica booleana (e quindi operare su due booleani per produrre un boolean), mentre & e | applicare il booleano e / o ai singoli bit di numeri interi. Ci sono un sacco sacco di domande qui su come quest'ultimo lavoro esattamente.

Qui ci sono differenze pratiche che interessano potenzialmente i risultati:

1. and e or corto circuito, cioè True or sys.exit(1) non uscirà, perché per un certo valore (True or ..., False and ...) del primo operando, la seconda non cambierebbe il risultato = non necessario valutare. Ma | e & Non cortocircuito - True | sys.exit(1) si getta outta REPL
.
2. (si applica solo ad alcune lingue con l'overloading degli operatori, tra cui Python :) & e | sono operatori regolari e possono essere sovraccaricati -? and e or sono forgiate nella lingua (anche se almeno in Python, il metodo speciale per la coercizione a booleana può avere effetti collaterali).
3. (vale solo per alcune lingue [vedi il commento di KennyTM] :) and e ritorno or (sempre? Non capiscono mai realmente questo, né ho bisogno) il valore di un operando invece di True o False. Questo non cambia il significato di espressioni booleane in condizioni - 1 or True è 1, ma 1 è vero, troppo. Ma è stato una volta usato per emulare un operatore condizionale (cond ? true_val : false_val nella sintassi C, true_val if cond else false_val in Python da alcuni anni). Per & e |, il tipo di risultato dipende da come operandi sovraccaricare i rispettivi metodi speciali (True & False è False, 99 & 7 è 3, per gli insiemi di esso unioni / intersezione ...).

Ma anche quando per esempio a_boolean & another_boolean avrebbe funzionato in modo identico, la giusta soluzione sta usando and -. semplicemente perché and e or sono associati con l'espressione booleana e la condizione, mentre & e | supporto per il bit giocherellando

Answer 3

Ecco una ulteriore differenza, che mi aveva perplesso per un po 'solo ora: perché & (e gli altri operatori bit per bit) hanno una precedenza più alta rispetto and (e gli altri operatori booleani) le seguenti espressioni restituiscono valori diversi:

0 < 1 & 0 < 2

vs

0 < 1 and 0 < 2

Vale a dire, i primi rese False come è equivalente a 0 < (1 & 0) < 2, quindi 0 < 0 < 2, quindi 0 < 0 and 0 < 2.

Answer 4

Se si sta tentando di fare operazioni booleane elemento-saggio in numpy, la risposta è un po 'diversa. È possibile utilizzare & e | per operazioni booleane elemento-saggio, ma and e or tornerà errore valore.

Per essere sul sicuro, è possibile utilizzare i funzioni logiche numpy .

np.array([True, False, True]) | np.array([True, False, False])
# array([ True, False,  True], dtype=bool)

np.array([True, False, True]) or np.array([True, False, False])
# ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. Use a.any() or a.all()

np.logical_or(np.array([True, False, True]), np.array([True, False, False]))
# array([ True, False,  True], dtype=bool)

Answer 5

operazione booleana sono operazioni logiche.

operazioni bitwise sono operazioni su bit binari.

operazioni bit per bit:

>>> k = 1
>>> z = 3
>>> k & z  
1
>>> k | z  
3

Le operazioni:

And & 1 if both bits are 1, 0 otherwise
Or  | 1 if either bit is 1
Xor ^ 1 if the bits are different, 0 if they're the same
Not ~ Flip each bit

Alcuni degli usi delle operazioni bit per bit:

1) Impostare e cancellare Bit

operazioni booleane:

>>> k = True
>>> z = False
>>> k & z  # and
False
>>> k | z  # or
True
>>> 

Answer 6

Il suggerimento è nel nome:

• Gli operatori booleani sono per l'esecuzione di operazioni logiche (verità testare comuni nella programmazione e logica formale)
• operatori bit sono per "bit-giocherellando" (manipolazione basso livello di bit nel byte ei tipi di dati numerici)

Anche se è possibile e anzi talvolta desiderabile (in genere per motivi di efficienza) per eseguire operazioni logiche con gli operatori bit per bit, si dovrebbe in genere li evitare a tali fini per evitare bug sottili e gli effetti collaterali indesiderati.

Se avete bisogno di manipolare i bit, quindi gli operatori bit per bit sono appositamente costruito. Il libro divertente: hacker Delight contiene alcuni interessanti e davvero utili esempi di quello che può essere realizzato con bit-giocherellando.

Answer 7

La regola generale è quella di utilizzare l'operatore appropriato per gli operandi esistenti. Usa booleano operatori (logici) con operandi booleani e operatori bit per bit con (più ampia) operandi integrali (nota: false è equivalente a 0 e True a 1 ). L'unico scenario "difficile" sta applicando gli operatori booleani per operandi non booleani.
Facciamo un semplice esempio, come descritto in [SO]: Python - Differenze tra 'e 'e '&'[duplicato] :.. 5 & 7 vs 5 and 7

Per la bit a bit e ( & ), le cose sono piuttosto semplici:

5     = 0b101
7     = 0b111
-----------------
5 & 7 = 0b101 = 5

Per la logica e , ecco cosa [Python 3]: operazioni booleane stati ( enfasi è mio):

  

(nota che né e né o limitare il valore e il tipo tornano a false e < em> true , ma restituire l'ultimo argomento valutato .

Esempio :

>>> 5 and 7
7
>>> 7 and 5
5

Naturalmente, lo stesso vale per il |.. vs o

Answer 8

booleano 'e' contro Bitwise '&':

pseudo-codice / Python ha aiutato a capire la differenza tra questi:

def boolAnd(A, B):
    # boolean 'and' returns either A or B
    if A == False:
        return A
    else:
        return B

def bitwiseAnd(A , B):
    # binary representation (e.g. 9 is '1001', 1 is '0001', etc.)

    binA = binary(A)
    binB = binary(B)



    # perform boolean 'and' on each pair of binaries in (A, B)
    # then return the result:
    # equivalent to: return ''.join([x*y for (x,y) in zip(binA, binB)])

    # assuming binA and binB are the same length
    result = []
    for i in range(len(binA)):
      compar = boolAnd(binA[i], binB[i]) 
      result.append(compar)

    # we want to return a string of 1s and 0s, not a list

    return ''.join(result)

Answer 9

Operazioni logiche

di solito vengono utilizzati per le istruzioni condizionali. Ad esempio:

if a==2 and b >10 then /*Do something...*/ endif Ciò significa che se entrambe le condizioni ((a == 2) (b> 10)) sono vere allo stesso tempo poi corpo condizionale può essere eseguita.

bit a bit Operazioni

operazioni bitwise può essere utilizzato per la manipolazione dei dati e l'estrazione. Ad esempio, se si desidera estrarre quattro LSB (bit meno significativi) di un numero intero, si può fare questo:

Estrazione:

poo & 0x000F

Masking:

poo | 0xFFF0