位运算是直接对内存中的二进制位进行操作，因此，它的运算效率相比一般的数学运算是比较高的。一般情况下，位运算主要分为六种：与运算、或运算、异或运算、取反运算、左移运算、右移运算。

在开始之前，先介绍一下将十进制转换成二进制的方法。为节约篇幅说明后面的内容，此处我们直接使用 python 内置的 bin() 函数将整数转换为二进制。

注意：若操作系统为32位，则二进制根据位数补全32位即可，以下用低位说明问题，如 10 的二进制计算出为 1010，则补全32位应为 00000000000000000000000000001010。

def toBin(num):
   # 十进制转换成二进制
   res = bin(int(num))
   # 去掉前两位，因为内置函数转换后前面两个字符是0b
   return res[2:]

if __name__ == '__main__':
   print toBin(10)

1、与运算

def toBin(num):
   # 十进制转换成二进制
   res = bin(int(num))
   # 去掉前两位，因为内置函数转换后前面两个字符是0b
   return res[2:]

if __name__ == '__main__':
   print toBin(10)
   #结果10的二进制是1010
   print toBin(8)
   #结果8的二进制是1000
   #根据二进制“与”的计算规则：两个数的相同位都为1时则对比结果为1，否则为0
   #对比结果：1000 转为10进制也就是8
   print 10 & 8
   8

2、或运算

'''
遇到问题没人解答？小编创建了一个Python学习交流QQ群：531509025
寻找有志同道合的小伙伴，互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和PDF电子书！
'''
def toBin(num):
   # 十进制转换成二进制
   res = bin(int(num))
   # 去掉前两位，因为内置函数转换后前面两个字符是0b
   return res[2:]

if __name__ == '__main__':
   print toBin(10)
   #结果10的二进制是1010
   print toBin(8)
   #结果8的二进制是1000
   #根据二进制“或”的计算规则：对应的两个二进位有一个为1时结果位就为1，否则为0
   #对比结果：1010 转为10进制也就是10
   print 10 | 8
   10

3、异或运算

def toBin(num):
   # 十进制转换成二进制
   res = bin(int(num))
   # 去掉前两位，因为内置函数转换后前面两个字符是0b
   return res[2:]

if __name__ == '__main__':
   print toBin(10)
   #结果10的二进制是1010
   print toBin(8)
   #结果8的二进制是1000
   #根据二进制“异或”的计算规则：两个对应的二进位相异时结果为1，否则为0
   #对比结果：0010 转为10进制也就是2
   print 10 ^ 8
   2

4、取反运算

'''
遇到问题没人解答？小编创建了一个Python学习交流QQ群：531509025
寻找有志同道合的小伙伴，互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和PDF电子书！
'''
# 正数按位取反
def toBin(num):
   # 十进制转换成二进制
   res = bin(int(num))
   # 去掉前两位，因为内置函数转换后前面两个字符是0b
   return res[2:]

if __name__ == '__main__':
   print toBin(10)
   #结果10的二进制是1010
   #根据二进制“正数取反”的计算规则：首先 10 为正数它的补码应该为 01010，
   #紧接着按位取反为 10101，再转为原码为 11010，再对原码加1为11011，则最后结果为 -11
   print ~10
   -11
   #也可以直接使用公式计算：~10 = -(10 + 1)

5、左移运算

'''
遇到问题没人解答？小编创建了一个Python学习交流QQ群：531509025
寻找有志同道合的小伙伴，互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和PDF电子书！
'''
def toBin(num):
   # 十进制转换成二进制
   res = bin(int(num))
   # 去掉前两位，因为内置函数转换后前面两个字符是0b
   return res[2:]

if __name__ == '__main__':
   print toBin(10)
   #结果10的二进制是1010
   #根据二进制“左移”的计算规则：将位数将左移动,遵循低位补0、高位丢弃
   #向左移动一位
   #对比结果：01010 转为10进制也就是20
   print 10 << 1
   20

6、右移运算

def toBin(num):
   # 十进制转换成二进制
   res = bin(int(num))
   # 去掉前两位，因为内置函数转换后前面两个字符是0b
   return res[2:]

if __name__ == '__main__':
   print toBin(10)
   #结果10的二进制是1010
   #根据二进制“右移”的计算规则：将位数向右移动,遵循低位丢弃、高位补0或补1（正数补0、负数补1）
   #向右移动一位
   #对比结果：0101 转为10进制也就是5
   print 10 >> 1
   5