Логические операторы против побитовых операторов

Question

Я в замешательстве относительно того, когда я должен использовать логические или побитовые операторы

• and против &
• or против |

Может ли кто-нибудь просветить меня относительно того, когда я использую каждый из них и когда использование одного поверх другого повлияет на мои результаты?

Answer 1

Вот пара руководящих принципов:

• Логические операторы обычно используются на логический ценности, но побитовые операторы обычно используются на целое число значения.
• Логические операторы короткое замыкание Но побитовые операторы нет короткое замыкание.

Поведение короткого замыкания полезно в таких выражениях:

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

Это не будет работать правильно с побитовой & оператор, потому что обе стороны всегда будут оценены, давая AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'foo'. Отказ Когда вы используете логический andОператор Второе выражение не оценивается при первом ложном. по аналогии or не оценивает второй аргумент, если первое верно.

Answer 2

Теоретически, and а также or приходите прямо из логической логики (и, следовательно, работайте на двух логиках, чтобы произвести логическое значение), в то время как & а также | Примените логию и / или к индивидуальным битам целых чисел. Здесь много вопросов, насколько точно работает последняя.

Вот практические различия, которые потенциально влияют на ваши результаты:

1. and а также or короткое замыкание, то есть True or sys.exit(1) не выйду, потому что для определенного значения (True or ..., False and ...) первого операнда, второй не изменит результат = не нужно оценивать. Но | а также & Не короткое замыкание - True | sys.exit(1) бросает вы выйти за всплываю.
2. (Только относится к некоторым? Языки с перегрузкой оператора, включая Python :) & а также | являются регулярными операторами и могут быть перегружены - and а также or выковываются на языке (хотя, по крайней мере, в Python, особый метод принуждения к логическому регису может иметь побочные эффекты).
3. (относится только к нескольким языкам [см. комментарий Кеннитма] :) and а также or вернуться (всегда? никогда не понимаю этого, и мне не нужно) ценность операнда вместо True или False. Отказ Это не изменяет значение логических выражений в условиях - 1 or True является 1, но 1 правда тоже. Но когда-то использовалось для эмуляции условного оператора (cond ? true_val : false_val в синтаксисе C, true_val if cond else false_val в Python с нескольких лет). Для & а также |, тип результата зависит от того, как операнды перегрузят соответствующие специальные методы (True & False является False, 99 & 7 является 3, Для установок его профсоюза / пересечения ...).

Но даже когда, например, a_boolean & another_boolean будет работать тойно, правильное решение использует and - просто потому что and а также or связаны с булевым выражением и условием в то время как & а также | стоять на бит Twiddling.

Answer 3

Вот еще одна разница, которая заставила меня на некоторое время озадачена только сейчас: потому что & (и другие побитовые операторы) имеют более высокий приоритет, чем and (и другие булевы операторы) следующие выражения оценивают для разных ценностей:

0 < 1 & 0 < 2

против

0 < 1 and 0 < 2

К острому, первые урожайности False Как это эквивалентно 0 < (1 & 0) < 2, следовательно 0 < 0 < 2, следовательно 0 < 0 and 0 < 2.

Answer 4

Если вы пытаетесь сделать элемент-мудрый булевой операции в numpy, Ответ несколько отличается. Вы можете использовать & а также | для элементных булевых операций, но and а также or вернет ошибку Value.

Быть в безопасной стороне, вы можете использовать Numpy логические функции.

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

Логическая работа - это логические операции.

Битовые операции - это операции на двоичных битах.

Битовые операции:

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

Операции:

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

Некоторые из применений побитовых операций:

1) Установка и очистка битов

Логические операции:

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

Answer 6

Подсказка на имя:

• Логические операторы для выполнения логические операции (Тестирование правды, общие в программировании и формальной логике)
• Побитовые операторы для "Бит-Twiddling" (Манипуляция низкого уровня битов в байтовых и числовых типах данных)

Хотя возможна и действительно иногда желательно (обычно для причин эффективности) выполнять логические операции с битовыми операторами, вы, как правило, следует избегать их для таких целей для предотвращения тонких ошибок и нежелательных побочных эффектов.

Если вам нужно манипулировать битами, то построенные операторы побитовые. Забавная книга: Хакеры восторг Содержит несколько прохладных и действительно полезных примеров того, что может быть достигнуто с помощью битового Twiddling.

Answer 7

Общее правило состоит в том, чтобы использовать соответствующий оператор для существующих операндов. Используйте логические (логические) операторы с логическими операндами и побитовыми операторами с (более широкими) интегральными операндами (примечание: Ложь эквивалентно 0, а также Истинный к 1). Единственным «хитрым» сценарием применяет логические операторы на не булевых операндов.
Давайте пройдем простой пример, как описано в Так]: Python - различия между 'и' и '&' [дубликат: 5 & 7 против. 5 and 7.

Для покое а также (&), все довольно просты:

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

Для логично а также, вот что Python 3]: логические операции состояния (акцент это мое):

(Обратите внимание, что ни один а также ни или ограничить значение и тип, которые они возвращаются в Ложь а также Истинный, скорее вернуть последний проаналированный аргумент.

Пример:

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

Конечно, то же самое относится к | против. или.

Answer 8

Логическое значение "и" противПобитовый '&':

Псевдокод / Python помогли мне понять разницу между этими:

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

Логические операции

обычно используются для условных утверждений. Например:

if a==2 and b >10 then /*Do something...*/ endif Это означает, что оба условия ((a == 2) (b> 10)) верны одновременно, то может быть выполнено условное тело оператора.

Побитовые операции

Битовые операции могут быть использованы для манипулирования и извлечениями данных. Например, если вы хотите извлечь четыре LSB (наименее значимых битов) целого числа, вы можете сделать это:

Добыча:

poo & 0x000F

Маскировка:

poo | 0xFFF0