异或运算表明：不要自我疑惑
绪言
本知识点可用于汇编语言、常见编程语言(脚本语言/面向对象过程语言/面向对象语言/函数式编程语言)、计算机组成原理、密码学等学科的基础学习.20200103 二进制知识
常用换算
20200103 二进制知识
2^10 = 1024 = 10^3
1Word = 2Bytes = 16Bits（字，字节，位/比特）
“逢X进一”
权位，X^i
Binary二进制，B，0-1，2^k
Octal八进制，O，0-7，8^k
Decimal十进制，D，0-9，10^k
Hexadecimal十六进制，H，0-F,，16^k
Eg: 21H = 33D = 41O = 100001B进制转换
任意进制转十进制：“按权展开，相乘求和“”
十进制转任意进制：整数部分“除基数，取余数”，小数部分“乘基数，取整数(部分)”
二进制转八进制：“三位合一”
整数部分自右往左，小数部分从左往右，两端补齐（整数左补0，小数右补0）
八转二：“一位拆三”
二转十六：“四位合一”
十六转二：“一位拆四”
降幂法：减去权位值，“能减为1，不能减为0”
“8421”快速转化：32,64,128,256有无符号数
有符号数：
机器字长必定为2的整数倍，即可能取值为8,16,32,64
以8位为例，最左边第1位是正负符号位，后7位为数值位
速记结论：后七位权值总和比第八位权值（也就是最左边的第1位）小1，即
，其中n为机器字长
16位字长机器：2^15 = 32768
有符号数：数值划分为负数、0和正数，故2^16 / 2 = 2^15，且0是从正数部分抠出去的，
因而正数范围比复数范围少1
n位二进制补码的表数范围： ~
无符号整数的表数范围： 0 ~
符号位：0表示正，1表示负
原码：因符号位而有正负之分，0也有正负之分、因此0的表示不唯一
反码：正数反码同原码，负数反码要数值位取反，符号位不做变动，0的表示也不唯一
补码：正数补码同原码，负数补码除了最右边1位不变动，其余数值位取反，
符号位也不用动，补码0的表示唯一，都为完全0值
其他说法：
（1）写出正数的补码，“最左边的符号位由1（负）改0（正）即可”
（2）按位求反，“包括符号位和数值位”
（3）末位加一“逢2进1”
移码：不论正负，符号位与补码相反，数值位完全相同双符号位
数值溢出问题与双符号位制：
进位“逢2进1”，溢出
正数前边补0变双00，负数前边补1变双11
二进制数四则运算：
加：[X+Y] 补码= [X]补码+ [Y] 补码
减：加法化加法，即（此时需要求负数补码）
[X-Y] 补码= [X]补码+ [-Y] 补码
乘：符号位异或运算，数值位用并行乘法（器）
除：并行除法
规律总结如下：
对于正数：[X] 原码= [X]反码+ [X] 补码
正负0的补码(或移码)具有唯一表示，原码和反码表示并不唯一（符号位引起不同）逻辑运算
又叫按位运算（汇编上等价）
与AND, 标记为 ^ 或 · “同真才真1”
或OR, 标记为 ∨ 或 + “同假才假0”
非NOT, 标记为 ¬ 或 ~ 或 ’ “真假互变”
异或XOR,标记为 ∀ 或 ㊉ “相异为真1”
运算优先级：括号最高
NOT 运算符具有最高优先级，然后是 AND 和 OR 运算符
“单运算符优先级要比双运算符的高”ASCII码
常用知识
20200104 补充知识：
‘A’ 65Dec = 41Hex
‘a’ 97Dec = 61Hex
字母大小写互换：±32
‘0’ 48D = 30H
(space)，空格 32D = 20H = 0x20
CR (carriage return)，回车 13D = 0DH = 0x0D
LF (NL line feed, new line)，换行键 11D = 0AH = 0x0A
NUL(null)，空字符 0000 0000，0D = 0x00
ESC (escape)，换码(溢出) 0001 1011，27 = 0x1B总结规律
ASCII码值由小到大的排列顺序：空格字符、数字符、大写英文字母、小写英文字母
各国编码不同：
0–127表示的符号是一样的，但是128—255段各自相异
字符各异的字符串理论长度为： 256
中、日、韩等国的象形文字，双字节字符集：其中汉字为GB系列（典型如GBK）
在GBK编码中，不论中英文都是双字节的
UTF-8为国际通用编码：
“外国人访问GBK网页要下载中文语言包支持，访问UTF-8编码的网页不出现此类问题”20200104异或运算
常用结论
1.任何数与0异或 = 自身：00=0，01=1
2.任何数与1异或 = 自身取反：10=1，11=0
3.任何数自我异或 = 重置为0：11=0，00=0
1用于补充二进制位数，不产生异或运算影响；
2用于按位取反，即位翻转，经常需要与1相结合使用；
3用于置0/初始化/判等，eg: return ((a ^ b) == 0)
汇编上置0： xor a,a
异或运算不仅可以判等，也可应用于比较大小
3次异或运算实现两数交换：
a = a^b;//第1个结果为较大数与较小数之差值
b = b^a;//第2、3个数开始交换原始数值
a = a^b;
a^b = b^a，数学上类似 (a-b)^2 = (b-a)^2，均匀分布方差=1/12平方值区分逻辑与按位
（以C/C++为例）
逻辑运算：逻辑运算即是布尔运算，结果非真（true）即假（false）
一共3个： 与&& 或|| 非!
位运算：用于快速完成运算操作（基于底层二进制）
一共4个： 按位与& 按位或| 按位非~ 按位异或^判断奇偶
按位与运算的应用：任何数可跟1按位与实现奇偶数判断，即
A1=1则为奇数，A1=0则为偶数
因为“0000……0001”使得原数值二进制表示后仅最末尾有实际意义，且“同真才真”区别与联系
（对立统一）
逻辑运算与、逻辑或有短路机制，按位与、按位或不会短路
按位运算符可以用于逻辑运算，但是执行效率更低
逻辑运算用于逻辑判断，按位运算用于数值运算后记补充
Markdown插入数学公式办法
后记交流
QQ：2636105163 可发邮件，也可加好友 群聊：956349248手工码字，如有错误欢迎指正！
2020/01/04 05:53
二进制数据在python中以字节（bytes)类型和字节数组类型（bytearray)保存着，前者数据固定，后者不固定，可继续添加。其每个元素为一个字节的数值，一字节由8位二进制数字组成，换算为10进制，位于0-255之间。
ASCII码：一个英文字母占一个字节的空间，一个中文汉字占两个字节的空间。
UTF-8编码：一个英文字符等于一个字节，一个中文（含繁体）占三个字节
Unicode编码：一个英文字符等于一个字节，一个中文（含繁体）占三个字节
二进制数据
with open('somefile.bin', 'wb') as f:
f.write(b'Hello World')当写入二进制数据时，数据必须是以对象的形式提供，而且该对象可以将数据以字节形式暴露出来（字节串、bytearray对象）
with open('somefile.bin', 'rb') as f:
data = f.read()
print(data)当读取二进制数据时，所有的数据将以字节串的形式返回
字节串和文本字符串之间的微妙语义差异。特别要注意的是在做索引和迭代操作时，字节串会返回代表该字节的整数值而不是字符串
t = 'Hello World'
b = b'Hello World'
print(t[0], b[0]) # H 72
如果需要在二进制文件中读取或写入文本内容，要做好相应的编码或解码操作
with open('somefile1.bin', 'wb') as f:
text = 'I love study'
f.write(text.encode('utf-8'))encode(编码)：按照某种规则将“文本”转换为“字节流”，该方法返回编码后的字符串，它是一个 bytes 对象
with open('somefile1.bin', 'rb') as f:
data1 = f.read(16)
text1 = data1.decode('utf-8')
print(text1)decode(解码)：将“字节流”按照某种规则转换成“文本”。
关于encode和decode的一些补充：
python3中对文本和二进制做了比较清晰的区分。python3默认编码为unicode，由str类型进行表示。二进制数据使用byte类型表示
字符串通过编码转换为字节码，字节码通过解码转换为字符串
str--->(encode)--->bytes，bytes--->(decode)--->strimport io
import sys
sys.stdout=io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer,encoding='utf8')
name='小明'
name1=name.encode('utf-8')
name2=name1.decode('utf-8') # 假如指定gbk会乱码
print(type(name2))
print(name2)name3 = name.encode('gbk')
name4 = name3.decode('gbk') # 假如指定utf-8会报错
print(name4)name1是以utf-8编码的字节流，解码也要指定为utf-8,假如指定gbk，输出就会乱码；以什么字符集编码也要以什么字符集解码
python默认的是unicode编码的，name是Unicode编码的，所以不难看出，其实utf-8和gbk之间都是通过unicode来做一个中间转换的操作
utf-8是unicode扩展集
字符与字节（byte）：
1个字符是8个字节byte
字节与二进制（bit）：
1个字节有8位
英文：ASCII码，占1个字节，1个字节有两种选择（0或1），因此有 2^8=256种类型。
中文：gbk。
unicode（uft-8，uft-16）编码全球统一编码，1个字符占2个字节，用十六进制编码形式表示。
char c1 = '\u0061'，\u :表示后面借的是十六进制unicode 编码。
0061 十六进制转换成二进制：0000 0000 0110 0001
二进制、十进制、十六进制转化：
二进制--十进制：
1101---1*2^0+0*2^1+1*2^2+1*2^3 = 1+4+8 = 13
十进制--二进制
13---（8+4+1）1101
二进制--十六进制（0-9，10-15（a-f）
1101---先转成十进制，再转十六进制
ASCII码：
一个英文字母（不分大写和小写）占一个字节的空间。一个中文汉字占两个字节的空间。一个二进制数字序列，在计算机中作为一个数字单元，一般为8位二进制数，换算为十进制。
最小值0，最大值255。如一个ASCII码就是一个字节。
UTF-8编码：
一个英文字符等于一个字节，一个中文（含繁体）等于三个字节。
Unicode编码：
一个英文等于两个字节，一个中文（含繁体）等于两个字节。
符号：
英文标点占一个字节，中文标点占两个字节。举例：英文句号“.”占1个字节的大小，中文句号“。”占2个字节的大小。
转载于:https://www.cnblogs.com/lxjshuju/p/7115485.html
