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位运算符
1. 按位取反运算符~
let initialBits: UInt8 = 0b00001111
let invertedBits = ~initialBits //等于 11110000
2. 按位与运算符&
let firstSixBits: UInt8 = 0b11111100
let lastSixBits: UInt8 = 0b00111111
let middleFourBits = firstSixBits & lastSixBits //等于 00111100
3. 按位或运算符|
let someBits: UInt8 = 0b10110010
let moreBits: UInt8 = 0b01011110
let combinedbits = someBits | moreBits //等于 11111110
4. 按位异或运算符^
let firstBits: UInt8 = 0b00010100
let otherBits: UInt8 = 0b00000101
let outputBits = firstBits ^ otherBits //等于 00010001
5. 按位左移<<
、右移运算符>>
1. 无符号整数的移位运算
一个正数的原码、反码、补码都是它的二进制表现形式。(无符号数没有原码、反码和补码一说。只有带符号数才存在不同的编码方式。)
规则如下:
- 已经存在的位按指定的位数进行左移和右移。
- 任何因移动而超出整型存储范围的位都会被丢弃。
- 用
0
来填充移位后产生的空白位。
let shiftBits: UInt8 = 4 // 00000100
shiftBits << 1 // 00001000
shiftBits << 2 // 00010000
shiftBits << 5 // 10000000
shiftBits << 6 // 00000000
shiftBits >> 2 // 00000001
使用移位运算对颜色进行RGB分解
let pink: UInt32 = 0xCC6699
let redComponent = (pink & 0xFF0000) >> 16 // redComponent 是 0xCC,即 204
let greenComponent = (pink & 0x00FF00) >> 8 // greenComponent 是 0x66, 即 102
let blueComponent = pink & 0x0000FF // blueComponent 是 0x99,即 153
2. 有符号整数的移位运算
一个负数的原码是首位为1的二进制数。反码是符号位不变,其他位取反。补码是反码加1。
二进制的第一位是符号位,0代表整数,1代表负数。
let shiftBits: Int8 = -4 // 11111100
_ = shiftBits << 1 // 11111000
_ = shiftBits << 2 // 11110000
_ = shiftBits << 5 // 10000000
_ = shiftBits << 6 // 00000000
_ = shiftBits >> 2 // 11111111
有符号整数的右移有额外的规则:当对整数进行按位右移运算时,遵循与无符号整数相同的规则,但是对于移位产生的空白位使用符号位进行填充,而不是用
0
。
溢出运算符
在默认情况下,当向一个整数赋予超过它容量的值时,Swift默认会报错,而不是生成一个无效的数。
// potentialOverflow 的值是 32767,这是 Int16 能容纳的最大整数
var potentialOverflow = Int16.max
//potentialOverflow += 1 // 这里会报错
// 可以选择让系统在数值溢出的时候采取截断处理,而非报错。 `&+` `&-` `&*`
var unsignedOverflow = UInt8.max // unsignedOverflow 等于 UInt8 所能容纳的最大整数 255
unsignedOverflow = unsignedOverflow &+ 1 // 此时 unsignedOverflow 等于 0
var unsignedOverflow2 = UInt8.min // unsignedOverflow 等于 UInt8 所能容纳的最小整数 0
unsignedOverflow2 = unsignedOverflow2 &- 1 // 此时 unsignedOverflow 等于 255
优先级和结合性
运算符的优先级使得一些运算符优先于其他运算符,高优先级的运算符会先被计算。
结合性定义了相同优先级的运算符是如何结合的,也就是说,是与左边结合为一组,还是与右边结合为一组。可以将这意思理解为“它们是与左边的表达式结合的”或者“它们是与右边的表达式结合的”。
运算符函数
运算符重载: 类和结构体可以为现有的运算符提供自定义的实现。
例子:向量的相加
struct Vector2D {
var x = 0.0, y = 0.0
}
extension Vector2D {
static func + (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: left.x + right.x, y: left.y + right.y)
}
static prefix func - (vector: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: -vector.x, y: -vector.y)
}
static func += (left: inout Vector2D, right: Vector2D) {
left = left + right
}
static func == (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Bool {
return (left.x == right.x) && (left.y == right.y)
}
static func != (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Bool {
return !(left == right)
}
}
let vector = Vector2D(x: 3.0, y: 1.0)
let anotherVector = Vector2D(x: 2.0, y: 4.0)
// combinedVector 是一个新的 Vector2D 实例,值为 (5.0, 5.0)
let combinedVector = vector + anotherVector
// negative 是一个值为 (-3.0, -1.0) 的 Vector2D 实例
let negative = -vector
var original = Vector2D(x: 1.0, y: 2.0)
let vectorToAdd = Vector2D(x: 3.0, y: 4.0)
original += vectorToAdd // original 的值现在为 (4.0, 6.0)
let twoThree = Vector2D(x: 2.0, y: 3.0)
let anotherTwoThree = Vector2D(x: 2.0, y: 3.0)
if twoThree == anotherTwoThree {
print("These two vectors are equivalent.")
}
自定义运算符
prefix operator +++
extension Vector2D {
static prefix func +++ (vector: inout Vector2D) -> Vector2D {
vector += vector
return vector
}
}
var toBeDoubled = Vector2D(x: 1.0, y: 4.0)
let afterDoubling = +++toBeDoubled
// toBeDoubled now has values of (2.0, 8.0)
// afterDoubling also has values of (2.0, 8.0)
infix operator +-: AdditionPrecedence
extension Vector2D {
static func +- (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: left.x + right.x, y: left.y - right.y)
}
}
let firstVector = Vector2D(x: 1.0, y: 2.0)
let secondVector = Vector2D(x: 3.0, y: 4.0)
let plusMinusVector = firstVector +- secondVector
// plusMinusVector is a Vector2D instance with values of (4.0, -2.0)