异或,英文为exclusive OR,缩写成xor
异或(xor)是一个数学运算符。它应用于逻辑运算。异或的数学符号为“⊕”,计算机符号为“xor”。其运算法则为:
a⊕b = ( a ∧ b) ∨ (a ∧ b)
如果a、b两个值不相同,则异或结果为1。如果a、b两个值相同,异或结果为0。
异或也叫半加运算,其运算法则相当于不带进位的二进制加法:二进制下用1表示真,0表示假,则异或的运算法则为:0⊕0=0,1⊕0=1,0⊕1=1,1⊕1=0(同为0,异为1),这些法则与加法是相同的,只是不带进位,所以异或常被认作不进位加法。
异或略称为XOR、EOR、EX-OR
程序中有三种演算子:XOR、xor、⊕。
使用方法如下
z = x ⊕ y
z = x xor y
运算法则
1. a ⊕ a = 0
2. a ⊕ b = b ⊕ a
3. a ⊕b ⊕ c = a ⊕ (b ⊕ c) = (a ⊕ b) ⊕ c;
4. d = a ⊕ b ⊕ c 可以推出 a = d ⊕ b ⊕ c.
5. a ⊕ b ⊕ a = b.
6.若x是二进制数0101,y是二进制数1011;
则x⊕y=1110
只有在两个比较的位不同时其结果是1,否则结果为0
即“两个输入相同时为0,不同则为1”!
输入 | 运算符 | 输入 | 结果 |
1 | ⊕ | 0 | 1 |
1 | ⊕ | 1 | 0 |
0 | ⊕ | 0 | 0 |
0 | ⊕ | 1 | 1 |
逻辑
逻辑表达式:F=AB’⊕A’B((AB’⊕A’B)’=AB⊙A’B’,⊙为“同或”运算)
异或逻辑的真值表如 图1所
示,其逻辑符号如 图2所示。异或逻辑的关系是:当AB不同时,输出P=1;当AB相同时,输出P=0。“⊕”是异或运算符号,异或逻辑也是与或非逻辑的组合,其逻辑表达式为:
P=A⊕B
由图1可知,异或运算的规则是
0⊕0=0,0⊕1=1
1⊕0=1,1⊕1=0
口诀1:相同取0,相异取1
口诀2:
输入A取0,则输出p=输入B
输入A取1,则输出p=输入B的反
事实上,XOR 在英文里面的定义为either one (is one), but not both, 也即只有一个为真(1)时,取真(1)。
作用
在计算机中普遍运用,异或(xor)的逻辑符号一般用xor,也有用⊕的:
真⊕假=真
假⊕真=真
假⊕假=假
真⊕真=假
或者为:
True ⊕ False = True
False ⊕ True = True
False ⊕ False = False
True ⊕ True = False
部分计算机语言用1表示真,用0表示假,所以两个字节按位异或如下
00000000 | |
xor | 00000000 |
------------- | |
结果 | 00000000 |
下面是两个二进制数值进行异或计算:
11111111 | |
xor | 00000000 |
-------------- | |
结果 | 11111111 |
现实中用的都是十进制的数值,那么我们来看一看两个十进制数值是怎么进行异或计算:
5 ⊕ 3 = ?
1.进行异或计算前会把数值都转换为二进制:
5和3转为二进制分别为:0101 、0011
0101 | |
xor | 0011 |
-------- | |
结果 | 0110 |
2.再把结果 0110 转换为十进制的:6
3.所以 5 ⊕ 3 = 6
巧用
与其它语言不同,C语言和C++语言的异或不用xor,而是用“^”,键入方式为Shift+6。(而其它语言的“^”一般表示乘方)
若需要交换两个变量的值,除了通常使用的借用中间变量进行交换外,还可以利用异或,仅使用两个变量进行交换,如:
详解:
注意:
这样就完成了a与b的交换。
综上:同一变量与另一变量和其异或值异或等于另一个数,如(a^b)^b=a。
用例:可使用于加密算法某一环节或更多环节,使算法更复杂,不易被破解,安全性更高。
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