位串運算英文解釋翻譯、位串運算的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 bit string operation

分詞翻譯：

位串的英語翻譯：

【計】 bit string; string of bits

運算的英語翻譯：

operation
【計】 O; OP; operation

專業解析

位串運算（bit string operations）是計算機科學與數字電子技術中的基礎概念，指對二進制位序列（由0和1組成）進行邏輯或算術處理的過程。其核心原理基于布爾代數，主要用于數據編碼、硬件電路設計及低層編程優化等領域。以下是其關鍵内涵解析：

1. 定義與分類

   位串運算包含兩類主要操作：

   • 邏輯運算：包括按位與（AND）、按位或（OR）、按位異或（XOR）及按位取反（NOT）。例如，按位與運算的規則為：$0 & 0 = 0$，$0 & 1 = 0$，$1 & 1 = 1$。
   • 移位運算：分為邏輯左移（<<）和邏輯右移（>>），用于快速實現乘除運算或數據掩碼提取。

2. 應用場景

   位串運算在嵌入式系統開發中用于寄存器配置，例如通過掩碼操作控制硬件引腳狀态（來源：IEEE Xplore 數字圖書館）。在數據壓縮算法（如哈夫曼編碼）中，位級操作可提升存儲效率（來源：《計算機程式設計藝術》第三卷）。

3. 編程實現示例

   以C語言為例，表達式 a = b << 2; 表示将變量b的二進制位左移兩位，等效于乘以4。此類操作在圖形處理（如像素混合）和密碼學中廣泛應用（來源：GeeksforGeeks 算法百科）。

4. 硬件級優化

   現代處理器通過專用指令集（如x86的SSE指令）加速位串運算，減少時鐘周期消耗（來源：Intel® 64 and IA-32 Architectures Developer’s Manual）。

網絡擴展解釋

位串運算（Bit String Operations）是計算機科學和數字邏輯中對二進制位序列（由0和1組成）進行的操作。以下是核心概念和常見運算類型的詳細解釋：

一、基本概念

• 位串（Bit String）：由固定或可變長度的二進制位組成的序列，例如 1010 或 11001100。
• 位（Bit）：二進制的最小單位，取值為0或1，通常表示邏輯假（False）或真（True）。

二、常見運算類型

1.邏輯運算

• 按位與（AND）：對應位均為1時結果為1，否則為0。
  示例：1010 & 1100 = 1000
  用途：掩碼操作（提取特定位）。

• 按位或（OR）：對應位至少一個為1時結果為1。
  示例：1010 | 1100 = 1110
  用途：合并位集合。

• 按位異或（XOR）：對應位不同時結果為1，否則為0。
  示例：1010 ^ 1100 = 0110
  用途：數據加密、校驗。

• 按位非（NOT）：逐位取反。
  示例：~1010 = 0101（假設4位長度）。

2.移位運算

• 左移（<<）：所有位向左移動，右側補0。
  示例：1010 << 1 = 10100
  效果：相當于乘以2ⁿ（n為移動位數）。

• 右移（>>）：所有位向右移動，左側補0（邏輯右移）或符號位（算術右移）。
  示例：1010 >> 1 = 0101（邏輯右移）
  效果：相當于除以2ⁿ（向下取整）。

3.位操作

• 設置位（Set Bit）：将特定位設為1。
  方法：使用 OR 和掩碼（如 x | (1 << n) 設置第n位）。

• 清除位（Clear Bit）：将特定位設為0。
  方法：使用 AND 和掩碼取反（如 x & ~(1 << n)）。

• 翻轉位（Toggle Bit）：将特定位取反。
  方法：使用 XOR（如 x ^ (1 << n)）。

三、應用場景

1. 數據壓縮：通過位掩碼高效存儲布爾值集合（如權限标志）。
2. 加密算法：異或運算用于簡單加密（如一次性密碼本）。
3. 硬件控制：直接操作寄存器位以配置設備狀态。
4. 性能優化：位運算比算術運算更快（如快速計算乘除、判斷奇偶性）。

四、注意事項

• 位長度：不同長度的位串運算可能導緻截斷或溢出。
• 符號處理：右移時需區分邏輯移位（無符號數）和算術移位（有符號數）。
• 可讀性：過度使用位運算可能降低代碼可讀性，需權衡效率與維護性。

如果需要具體編程語言（如C、Python）的實現示例或進一步擴展，可提供補充說明。

分類

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

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