有没有其他方法来计算按位逻辑运算？答案

【问题标题】：Is there any other way to calculate bitwise logical operations?有没有其他方法来计算按位逻辑运算？
【发布时间】：2020-12-01 02:54:03
【问题描述】：

我正在研究按位逻辑运算（AND、OR 等）。例如。

15 AND 24 可以如下计算。

将给定的数字转换为二进制形式。

01111 和 11000

对两个数字的每个位执行按位与运算。

= 01000

将二进制转换为十进制。

8

我想知道，

有没有直接的方法（不转换成二进制形式）来得到这个操作的结果？如果不是，请告诉我们获得结果的最佳方法是什么。我需要对 170141183460469231731687303715884105728 或以上的非常大的数字执行此操作。
我正在尝试在 C 中实现它，我无法在 C 中存储大于 18446744073709551615 的整数，所以我想知道如何实现对大数的运算，因为我们不能直接存储这些数字。

是否有任何算法可以获取这些数字的块并执行这些操作。例如

0170 1411 8346 0469 2317 3168 7303 7158 8410 5728
&
1321 3221 3654 5646 5646 6546 6489 9873 9765 9721
-------------------------------------------------
result = very large number

我可以使用任何在线资源来对此进行更多了解吗？

【问题讨论】：

不，没有更直接的方法。最有效的方法是特定于语言的，但大多数语言都提供了最有效的方法来实现位运算符。
许多当前语言在整数上实现AND 为a & b。垂直条通常用于 OR: a | b 。请注意，您的最大值是 127 位长，因此您可能需要一个特殊的超长整数数据类型。 Python等语言支持无限大小的整数，所以你可以直接对这些整数调用a & b。
@JohanC 好吧，你当然可以隐藏在语言结构后面，但内部逻辑仍然是基于二进制的
请记住，您应该让计算机以二进制形式存储其值，以便计算机可以直接处理这些值。只有在与人类交互时才需要与十进制进行转换。不要将值存储为十进制，然后在按位逻辑运算之前将十进制转换为二进制，然后再转换回十进制进行存储。我见过有人这样做，看到这种低效率是痛苦的。

标签： c bitwise-operators logical-operators bigint integer-arithmetic

【解决方案1】：

没有直接的方法可以得到结果 - 你必须转换成二进制。

幸运的是，计算机可以很好地将十进制数字转换为二进制。他们一直使用二进制：一旦你把一个数字输入计算机，它做的第一件事就是将它转换成二进制。同样，打印结果时，二进制数会自动转换为十进制数。

以下是在 Python 中计算按位逻辑与的方法，例如：

print(15 & 24)
# prints: 8

看看您自己如何无需执行任何操作即可将数字转换为二进制，或将结果转换为十进制？编程语言及其库为您完成了这一切。

它也适用于非常大的数字：

print(123456789012345678901234567890 & 987654321987654321987654321)
# prints: 657693129655407100634333840

更新： C 语言没有任意的大整数类型。可用的数据类型因目标平台和编译器而异：如果您以 64 位 CPU 为目标，则最多可以使用 128 位整数，最多可以覆盖 170141183460469231731687303715884105728。请参阅Is there a 128 bit integer in gcc?

如果您想超越这一点（或者您的目标是其他架构），您将需要一个实现“任意精度算术”的库。有several options available。 GNU GMP 是最著名的之一。 OpenSSL 等加密库还附带了对任意大整数进行计算的函数。

使用 GMP，您可以使用 mpz_and 函数对两个数字进行“按位与”运算。

【讨论】：