Калкулатор за побитови операции
Изчислете AND, OR, XOR, NOT, ляво преместване и дясно преместване с двоичен, десетичен или шестнадесетичен вход. Този онлайн математически инструмент подравнява всеки бит, показва операцията стъпка по стъпка и връща резултата и в трите бройни системи.
46 шестнадесетичен0x2E 74 шестнадесетичен0x4A Обобщение на резултатите
Визуализация бит по бит
Интерактивна матрица на таблицата на истината
Щракнете върху ред, за да заредите стойности в A и B, или проверете как се държи всяка врата.
| Вход А | Вход Б | AND | OR | XOR | NOT А |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
Какво представляват побитовите операции?
Побитовите операции обработват двоичните цифри на цяло число една позиция наведнъж. Инструментът за побитов калкулатор подрежда число A и число B, прилага едно правило към всяка двойка битове и изгражда изходния модел. Разработчиците на софтуер, студентите по компютърни науки и инженерите използват анализ на битово ниво в системното програмиране, графиките, мрежите, криптографията и оптимизацията на производителността.
Еднобитова логическа лаборатория
AND връща 1 само когато A и B са 1.
Побитово AND (&)
Побитово AND връща 1 само когато и двата подравнени входни бита са 1. Побитово AND операция запазва споделени активни битове, което прави AND полезно за маскиране и проверки на разрешения. например, 1100 & 1010 = 1000.
Побитово OR (|)
Побитово OR връща 1, когато някой от подравнените входни битове е 1. Побитово OR операторът комбинира флагове и задава избрани битове, без да изчиства активните битове. например, 1100 | 1010 = 1110.
Побитово XOR (Изключително OR)
Побитово XOR връща 1, когато подравнените входни битове са различни. A Побитово XOR Изчислението маркира променените позиции и поддържа превключвания, проверки на четност, контролни суми и откриване на грешки. например, 1100 ^ 1010 = 0110.
Побитово NOT (~)
Побитово NOT обръща всеки включен бит: 1 става 0 и 0 става 1. Избраната битова ширина контролира броя на обърнатите позиции. Например 8-битов ~00001100 = 11110011.
Побитово ляво изместване (<<)
Изместването на левия бит премества всеки бит наляво с броя на преместванията и запълва нови позиции от дясната страна с нули. Стойност без знак, изместена наляво с n позиции се умножава по 2^n когато няма препълване на значим бит.
Побитово дясно преместване (>>)
Побитовото изместване надясно премества всеки бит надясно и отхвърля ниските битове, които преминават десния ръб. Логическото изместване надясно запълва нови позиции отляво с нули и дели цяло число без знак на 2^n, закръглено надолу.
Какво е малко? Разбиране на двоични, десетични и шестнадесетични числа
Битът е най-малката единица цифрова информация и съхранява една от двете стойности: 0 или 1. Група от 8 бита образува байт с 256 възможни модела. Бройните системи записват едно и също цяло число с различни основи, докато основният битов модел остава непроменен.
Преобразувател на числови системи
Двоични числа
Двоичната система е бройна система с основа 2, която използва 0 и 1. Всяка позиция представлява степен на 2. Двоичната стойност 1010 равни 1x2^3 + 0x2^2 + 1x2^1 + 0x2^0, или десетична 10. Двоичният вход разкрива точните битове, използвани от всяка операция.
Десетични числа
Десетичната е числовата система с основа 10, използвана за ежедневни цели числа. Всяка позиция представлява степен на 10. Калкулаторът преобразува десетичния вход в двоичен, преди да приложи побитова логика, така че десетични 10 и двоичен 1010 произвеждат същия побитов резултат.
Шестнадесетични числа
Шестнадесетичната е бройна система с основа 16, която използва 0-9 и A-F. Една шестнадесетична цифра представлява четири бита, наречени нибъл. шестнадесетичен 0x0A, десетична 10 и двоична 1010 представляват една и съща стойност. Octal използва основа 8, но този инструмент приема двоичен, десетичен и шестнадесетичен вход.
| десетична | двоичен (8-битов) | Шестнадесетичен | Използване на битов модел |
|---|---|---|---|
0 | 00000000 | 0x00 | Всички флагове са изчистени |
1 | 00000001 | 0x01 | Зададен най-малко значим бит |
15 | 00001111 | 0x0F | Долна маска за захапване |
255 | 11111111 | 0xFF | Всички битове в един набор от байтове |
Стъпки за изчисляване на побитови операции
За да изчислите побитова операция, преобразувайте стойностите в двоични, подравнете стойностите на равни места, приложете оператора към всяка колона и преобразувайте резултата в необходимата бройна система.
Стъпка на операция Visualizer
12 & 25 = 8
Как да изчисляваме побитово AND
За изчисляване побитово AND, подравнете двете двоични стойности и запишете 1 само там, където и двата бита са 1.
- Преобразувайте десетичен или шестнадесетичен вход в двоичен.
- Подпълнете по-кратката стойност с водещи нули.
- Сравнете всяка подравнена битова двойка с AND правило.
- Пример:
00001100 & 00011001 = 00001000, което е равно на десетична 8.
Как да изчисляваме побитово OR
За изчисляване побитово OR, подравнете двете двоични стойности и запишете 1, където всеки бит е 1.
- Преобразувайте двата входа в двоични.
- Свържете позициите от дясно на ляво.
- Приложете OR правило за всяка битова двойка.
- Пример:
00001100 | 00011001 = 00011101, което е равно на 29 след десетичната запетая.
Как да изчисляваме побитово XOR
За изчисляване побитово XOR, напишете 1, където двата бита се различават, и 0, където битовете съвпадат.
- Подравнете двете двоични стойности.
- Маркирайте всяка неравна двойка битове с 1.
- Маркирайте всяка еднаква двойка битове с 0.
- Пример:
00001100 ^ 00011001 = 00010101, което е равно на 21 след десетичната запетая.
Как да изчисляваме побитово NOT
За изчисляване побитово NOT, изберете ширина и обърнете всеки бит в една входна стойност.
- Напишете число A на избраната ширина.
- Заменете всяко 1 с 0 и всяко 0 с 1.
- Интерпретирайте изхода като допълнение на две без знак или знак.
- Пример: 8-битов
~00001100 = 11110011, което е равно на десетична запетая без знак 243.
Как да изчислим побитово ляво изместване
За да изчислите ляво изместване, преместете всеки бит наляво с избрания брой и попълнете дясната страна с нули.
- Изберете броя на смените
n. - Преместете всяко парче наляво
nпозиции. - Изхвърлете високите битове, които превишават фиксирана ширина.
- Пример:
00001100 << 2 = 00110000, което е равно на десетична 48.
Как да изчислим побитово дясно изместване
За да изчислите логическо изместване надясно, преместете всеки бит надясно и запълнете лявата страна с нули.
- Изберете броя на смените
n. - Движете се направо
nпозиции. - Изхвърлете ниските битове, които преминават десния ръб.
- Пример:
00001100 >> 2 = 00000011, което е равно на десетична 3.
Защо да използвате този побитов калкулатор?
Този побитов калкулатор прави двоичната аритметика видима и проверяема. Инструментът съчетава входно преобразуване, правила на оператора, поведение с фиксирана ширина, формати на резултати и визуални битови диаграми на една страница.
Визуализация на битова ширина
Побитов операторен калкулатор със стъпки
Побитовият калкулатор със стъпки подравнява число A, число B и резултата по позиция. Всяка колона показва защо избраният оператор връща 0 или 1.
Поддържа двоични, десетични и шестнадесетични
Въведете стойности в двоична, десетична или шестнадесетична система. Вграденото преобразуване на числови системи показва еквивалентен резултат, без да отваря отделни преобразуватели на числови системи.
Визуални битови диаграми
Визуалните битови диаграми показват активни битове, променени битове, включени нули, водещи нули и движение на смяна. Диаграмата свързва всеки резултатен бит с входното правило.
Конфигурируема битова ширина
Изберете Auto, 8-bit, 16-bit, 32-bit или 64-bit. Фиксираните ширини запазват водещите нули и правят препълване, маскиране, знакови битове и побитово NOT резултатите по-лесни за проверка.
Бързо и точно онлайн изчисление
Изчислението се изпълнява локално в браузъра и се актуализира при промяна на въвеждане, оператор, формат или ширина. Не се изисква акаунт, качване или заявка за сървър.
Практически приложения на побитовите операции
Побитовите операции съхраняват и обработват множество двоични състояния в едно цяло число. Шест общи приложения са разрешения, флагове на функции, маски, вградени регистри, мрежови полета и графични канали.
Разрешение и контрол на достъпа
Операционните системи кодират разрешенията за четене, запис и изпълнение като флагове. Побитово OR комбинира разрешения, побитово AND проверява достъпа и побитово NOT помага за изчистване на избрани битове за разрешение.
Флагове за функции
Приложенията присвояват по един бит на всяка активирана или деактивирана функция. OR поставя знаме, AND тества флаг, XOR превключва флаг, а обратна маска изчиства флаг, без да променя останалите.
Маскиране на битове
Маскирането изолира полета вътре в по-голямо цяло число. Маската може да извлече шестнадесетична хапка, да открие нулев флаг, да изчисти малко без разклоняване или да премахне неизползваните високи битове.
Вградени системи
Фърмуерът чете и записва регистрите на устройството с маски и смени. Един регистър може да съхранява състояния на сензори, контролни флагове, кодове за грешки и настройки на щифтове в отделни битови позиции.
Работа в мрежа и протоколи
Мрежовият софтуер декодира опаковани заглавки със смени и маски. Изчисленията на подмрежата, процедурите за криптиране, контролните суми, пакетните флагове, полетата на портовете и стойностите на протокола зависят от точните битови позиции.
Обработка на графики и изображения
Графичният код пакетира червени, зелени, сини и алфа канали в цели числа. Променя позицията на всеки канал, маскира извличане на канали и OR комбинира каналите в една стойност на пиксела.
Често задавани въпроси
Намерете отговори на често срещани въпроси относно побитовите операции и този онлайн инструмент.