[SP-pm] Operadores Bit-a-Bit (Bitwise)
"Flávio R. Lopes"
flavio.lopes at links.inf.br
Mon May 31 04:14:46 PDT 2010
Olá Breno!
Cara!...isto foi uma aula!...Obrigado pela ótima explicação!
Mas como você disse, isto ainda não é para mim!...Quem sabe algum dia em
algum caso específico!
Já até arquivei este e-mail!
Abraço,
Flávio
Em 31-05-2010 04:08, breno escreveu:
> 2010/5/31 "Flávio R. Lopes"<flavio.lopes em links.inf.br>:
>
>> Boa noite pessoal.
>> Ainda seguindo nos meus estudos, me deparei com um capítulo que trata dos
>> "Bitwise Operators".
>> Achei "meio complicado" !!!
>>
>> Parecem-se muito com os comparadores lógicos
>>
>> Enfim, ONDE isto é usado ou PARA QUE isto é usado?
>>
>>
> Resposta curta: se vc realmente não tem idéia do que é ou pra que é
> usado, vc não precisa disso. Pule e seja feliz :-)
>
> É sério. Algumas linguagens de programação são minimalistas e voltadas
> para um tipo de problema específico. Perl 5 é uma linguagem complexa e
> de uso geral, o que significa que foi especialmente projetada para
> resolver uma série de problemas. Pense em Perl como uma lingua. Você
> sabe português, não sabe? O que é um "camote"? Ou um "extrário"?
> "Oligolécito"? Não sabe? Pois é, nem eu. E não precisei nem procurar
> muito: abri o dicionário aqui em 3 páginas aleatórias e elas estavam
> lá. Quando vi pensei "aaahhhhnnnn ok", e agora que estou escrevendo,
> já fiz questão de esquecê-las novamente. Não fazem parte do meu
> vocabulário pq não preciso delas. O dia que surgirem, peço licença,
> olho o "pai dos burros" e sigo em frente. Perl (e outras linguagens
> verborrágicas) são assim também. Um dia você olha um código chamando
> uma função que não conhece, e perldoc nela. Ou, se um dia tiver um
> problema qualquer, uma busca simples por palavras chaves (ou em listas
> como essas) te apontará para esse tipo de conhecimento e
> funções/módulos associados. Então, não perca tempo tentando saber
> tudo. Com tanta informação no mundo, precisamos escolher sabiamente
> com o que ocupar a mente ;-)
>
> Resposta longa: Como vc achou "meio complicado", vou começar a
> resposta do ONDE e PRA QUE com "O QUE". Operadores "bitwise", às vezes
> traduzidos como "bit-a-bit", servem pra fazer operações com bits.
> Enquanto operadores lógicos avaliam cada lado da operação apenas como
> verdadeiro ou falso, operações bit-a-bit geram um valor numérico entre
> os dois lados da operação.
>
> Em computadores, seus dados são armazenados em grandes coleções de
> zeros e uns, os bits. Números decimais, por exemplo, são representados
> em forma binária (base 2, números compostos apenas por bits):
>
> 0 => 0
> 1 => 1
> 2 => 10
> 3 => 11
> 4 => 100
> 5 => 101
> 6 => 110
> 7 => 111
> 8 => 1000
> 9 => 1001
> 10 => 1010
> 11 => 1011
> 12 => 1100
> 13 => 1101
> 14 => 1110
> 15 => 1111
>
> e assim por diante.
>
> As operações desse tipo são feitas bit-a-bit. Vejamos como exemplo a
> operação "E" (AND), que é 1 apenas se os dois bits avaliados forem 1,
> e 0 caso contrário. Assim, ao fazermos "3& 14", estamos calculando na
> verdade "0011& 1110" (veja tabela acima). Isso fará uma comparação
> (da esquerda pra direita) de 0 com 1 (resultando em 0), depois de 0
> com 1 novamente (0), depois de 1 com 1 (resultando em 1) e finalmente,
> de 1 com 0 (0). O valor final, portanto, será "0010", ou seja, "2" (na
> base decimal):
>
> 0 0 1 1
> & 1 1 1 0
> --------------
> 0 0 1 0
>
> As operações mais comuns entre dois valores são E (AND), OU (OR), e OU
> EXCLUSIVO (XOR), que podem ser representados pelas seguintes
> tabelas-verdade (observe cada linha para combinações de bits em $p e
> $q, e para o bit resultante da operação entre eles):
>
> E (AND)
> --------------------------
> $p , $q , $p& $q
> 0 , 0 , 0
> 0 , 1 , 0
> 1 , 0 , 0
> 1 , 1 , 1
>
>
> OU (OR)
> --------------------------
> $p , $q , $p | $q
> 0 , 0 , 0
> 0 , 1 , 1
> 1 , 0 , 1
> 1 , 1 , 1
>
>
> OU EXCLUSIVO (XOR)
> --------------------------
> $p , $q , $p ^ $q
> 0 , 0 , 0
> 0 , 1 , 1
> 1 , 0 , 1
> 1 , 1 , 0
>
>
> Há ainda o NÃO (NOT), que inverte todos os bits do elemento:
>
> $p ~$p
> 0 1
> 1 0
>
>
> Agora, de volta à sua pergunta original:
>
> Operações bit a bit são muito utilizadas na manipulação de dados
> binários (imagens, criptografia, etc) e quando espaço é um problema
> (como alguns sistemas embutidos ou operações em massa). Dois exemplos
> pra vc:
>
> 1) Máscaras de rede são números de 32 bits usados pra separar a parte
> correspondente à rede pública, à subrede e aos hosts. Quando dizemos
> que uma subrede tem máscara 255.255.255.0, estamos fazendo uma
> operação binária AND entre esse valor
> (11111111.11111111.11111111.00000000) e o valor da rede, também em
> binário.
>
> 2) Quando temos valores que podem ser apenas verdadeiro ou falso
> (também chamados de flags), podemos otimizar o espaço ocupado
> atribuindo um bit para cada flag. Por exemplo:
>
> POSSUI_FOO = 0001
> POSSUI_BAR = 0010
> POSSUI_BAZ = 0100
> POSSUI_MEH = 1000
>
> Assim, não nos importamos com o valor decimal resultante mas sim com
> quais flags estão ativas. O valor 1001, por exemplo, possui apenas as
> flags "FOO" e "MEH" ativas. Note que, conforme nossa representação
> binário-decimal, cada bit ativo pode ser representado por uma potência
> de 2:
>
> 0001 == 1 == 2**0
> 0010 == 2 == 2**1
> 0100 == 4 == 2**2
> 1000 == 8 == 2**3
>
> etc.
>
> Uma rápida olhada em nossas tabelas verdade e vemos que podemos
> atribuir flags através de OR:
>
> my $flags = 0;
> my ($IS_FOO, $IS_BAR, $IS_BAZ, $IS_MEH) = (1, 2, 4, 8);
>
> $flags = $flags | $IS_FOO; # ativa a flag 'FOO'
> $flags = $flags | $IS_BAZ; # ativa a flag 'BAZ'
>
> e testar cada flag através de um AND:
>
> # flag 'FOO' está ativa?
> if ( $flags& $IS_FOO ) {
> ...
> }
>
> Pacotes IPv4 e outras estruturas de dados que precisam de otimização
> de espaço usam isso, já que dessa forma não precisam reservar um (ou
> mais) bytes para cada flag.
>
> Esse tipo de cenário pode ser encontrado até fora de ambientes
> computacionais, como uma prova de concurso com N afirmativas valendo
> 1, 2, 4, 8, 16, 32 e que pede ao aluno pra dizer a soma das
> afirmativas corretas (OR).
>
>
> É isso. Mas não se acostume, esse é o tipo de pergunta cuja resposta
> pode ser facilmente encontrada aqui:
>
> http://tinyurl.com/2aggysf
>
>
> []s
>
> -b
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