在 Go 语言中，位运算符用于对整数的二进制位进行操作。这些运算符允许你直接操作数据的二进制表示形式，对于低级操作和优化性能非常有用。以下是 Go 语言中的位运算符及其用法：

1. 位运算符列表

  1. 按位与 (&)

    • 用途：对两个整数的每一位进行按位与运算。结果的每一位都是两个操作数对应位的按位与的结果。
    • 示例： 
      package main

import "fmt"

func main() {
    a := 12   // 二进制: 1100
    b := 7    // 二进制: 0111
    result := a & b
    fmt.Println("a & b:", result) // 输出: a & b: 4（二进制: 0100）
}

  2. 按位或 (|)

    • 用途：对两个整数的每一位进行按位或运算。结果的每一位都是两个操作数对应位的按位或的结果。
    • 示例： 
      package main

import "fmt"

func main() {
    a := 12   // 二进制: 1100
    b := 7    // 二进制: 0111
    result := a | b
    fmt.Println("a | b:", result) // 输出: a | b: 15（二进制: 1111）
}

  3. 按位异或 (^)

    • 用途：对两个整数的每一位进行按位异或运算。结果的每一位都是两个操作数对应位的按位异或的结果。
    • 示例： 
      package main

import "fmt"

func main() {
    a := 12   // 二进制: 1100
    b := 7    // 二进制: 0111
    result := a ^ b
    fmt.Println("a ^ b:", result) // 输出: a ^ b: 11（二进制: 1011）
}

  4. 按位取反 (^，一元运算符)

    • 用途：对一个整数的每一位进行取反运算（即将每一位的 0 变成 1，将 1 变成 0）。
    • 示例： 
      package main

import "fmt"

func main() {
    a := 12   // 二进制: 1100
    result := ^a
    fmt.Println("^a:", result) // 输出: ^a: -13（二进制: 0011...0011，补码表示）
}

  5. 左移 (<<)

    • 用途：将一个整数的所有位向左移动指定的位数，右侧补零。
    • 示例： 
      package main

import "fmt"

func main() {
    a := 3    // 二进制: 0011
    result := a << 2
    fmt.Println("a << 2:", result) // 输出: a << 2: 12（二进制: 1100）
}

  6. 右移 (>>)

    • 用途：将一个整数的所有位向右移动指定的位数。对于无符号整数，左侧补零；对于有符号整数，左侧补符号位（算术右移）。
    • 示例： 
      package main

import "fmt"

func main() {
    a := 12   // 二进制: 1100
    result := a >> 2
    fmt.Println("a >> 2:", result) // 输出: a >> 2: 3（二进制: 0011）
}

2. 示例

示例 1：组合使用位运算符

package main

import "fmt"

func main() {
    a := 15   // 二进制: 1111
    b := 9    // 二进制: 1001

    fmt.Println("a & b:", a & b)  // 输出: a & b: 9（二进制: 1001）
    fmt.Println("a | b:", a | b)  // 输出: a | b: 15（二进制: 1111）
    fmt.Println("a ^ b:", a ^ b)  // 输出: a ^ b: 6（二进制: 0110）
    fmt.Println("^a:", ^a)        // 输出: ^a: -16（二进制: 0000...0000...1111，取反）
    fmt.Println("a << 1:", a << 1) // 输出: a << 1: 30（二进制: 11110）
    fmt.Println("a >> 2:", a >> 2) // 输出: a >> 2: 3（二进制: 0011）
}

3. 总结

  • 位运算符 用于整数的位级操作，主要包括：
    • 按位与 (&)
    • 按位或 (|)
    • 按位异或 (^)
    • 按位取反 (^，一元运算符)
    • 左移 (<<)
    • 右移 (>>)
  • 位运算符直接操作二进制位，对于低级别的数据处理和性能优化非常有用。

理解这些位运算符能够帮助你更高效地处理低级别的数据和优化程序性能。