العمليات على البتات

كثيرًا ما يحمل البايت الواحد عدّة معلومات، كأعلام (flags) في بتات منفردة، أو رقمين صغيرين في نصفيه. ولتفكّه تحتاج العمليات على البتات (bitwise operations):

• العملية a & b (AND) تُبقي البت 1 إن كان 1 في العددين معًا.
• العملية a | b (OR) تجعل البت 1 إن كان 1 في أحدهما.
• العملية a ^ b (XOR) تجعل البت 1 إن اختلف البتّان.
• الإزاحة a << n تنقل البتات إلى اليسار n خانات، فتضرب العدد في 2 مرفوعًا للأسّ n.
• الإزاحة a >> n تنقلها إلى اليمين، فتقسم العدد وتُسقط الكسر.
• العملية ~a تقلب كل البتات.

والقناع (bitmask) رقم تختار به البتات التي تريدها. فالقناع 0x0f وهو 0000 1111 يعزل النصف الأدنى من البايت، والإزاحة >> 4 تُنزل النصف الأعلى إلى مكانه:

  1010 0110      flags = 0xA6
& 0000 1111      mask  = 0x0f
= 0000 0110      low   = 6

  1010 0110 >> 4 = 0000 1010      high = 10

ولتعرف هل البت رقم n مرفوع اعزله بقناعه ثم قارن بالصفر، والعدّ يبدأ من اليمين بالصفر. ولتقلب بتًّا واحدًا طبّق XOR مع قناعه. وانتبه إلى أن العملية ~ في Python تعطي عددًا سالبًا، فاقنعه بـ 0xff لتبقى داخل البايت:

(flags & (1 << n)) != 0    # هل البت n مرفوع
flags ^ (1 << n)            # يقلب البت n
~flags & 0xff               # يقلب كل البتات