Toán tử dấu mũ (^) trong Python làm gì?

Tôi đã chạy qua toán tử dấu mũ trong python hôm nay và thử nó, tôi nhận được kết quả sau:

>>> 8^3
11
>>> 8^4
12
>>> 8^1
9
>>> 8^0
8
>>> 7^1
6
>>> 7^2
5
>>> 7^7
0
>>> 7^8
15
>>> 9^1
8
>>> 16^1
17
>>> 15^1
14
>>>

Nó dường như dựa trên 8, vì vậy tôi đoán một số loại hoạt động byte? Tôi dường như không thể tìm thấy nhiều điều về các trang web tìm kiếm này ngoài việc nó hoạt động kỳ lạ với float, có ai có liên kết đến nhà điều hành này làm gì không hoặc bạn có thể giải thích nó ở đây không?

Đó là một XOR bitwise (HOẶC độc quyền).

Kết quả là true nếu một (và chỉ một) trong các toán hạng (đánh giá là) true.

Để lam sang tỏ:

>>> 0^0
0
>>> 1^1
0
>>> 1^0
1
>>> 0^1
1

Để giải thích một trong những ví dụ của riêng bạn:

>>> 8^3
11

Nghĩ về nó theo cách này:

1000 # 8 (nhị phân)
0011 # 3 (nhị phân)
---- # ÁP DỤNG XOR ('theo chiều dọc')
1011 # kết quả = 11 (nhị phân)

Nó gọi phương thức __xor__()hoặc __rxor__()của đối tượng khi cần thiết, đối với kiểu số nguyên thực hiện một bitwise độc ​​quyền-hoặc.

Nó độc quyền từng chút một-hoặc. Các toán tử bitwise nhị phân được ghi lại trong chương 5 của Tham chiếu Ngôn ngữ Python .

Nói chung, biểu tượng ^là một ghi vào phiên bản của __xor__hoặc __rxor__phương pháp. Bất kỳ kiểu dữ liệu nào được đặt ở bên phải và bên trái của biểu tượng phải thực hiện chức năng này theo cách tương thích. Đối với số nguyên, đây là phép toán phổ biến XOR, nhưng ví dụ: không có định nghĩa tích hợp sẵn của hàm cho kiểu floatcó kiểu int:

In [12]: 3 ^ 4
Out[12]: 7

In [13]: 3.3 ^ 4
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-13-858cc886783d> in <module>()
----> 1 3.3 ^ 4

TypeError: unsupported operand type(s) for ^: 'float' and 'int'

Một điều thú vị về Python là bạn có thể ghi đè hành vi này trong một lớp của riêng bạn. Ví dụ, trong một số ngôn ngữ, ^biểu tượng có nghĩa là lũy thừa. Bạn có thể làm điều đó theo cách này, chỉ như một ví dụ:

class Foo(float):
    def __xor__(self, other):
        return self ** other

Sau đó, một cái gì đó như thế này sẽ hoạt động, và bây giờ, đối với các trường hợp Foochỉ , ^ký hiệu sẽ có nghĩa là lũy thừa.

In [16]: x = Foo(3)

In [17]: x
Out[17]: 3.0

In [18]: x ^ 4
Out[18]: 81.0

Khi bạn sử dụng ^toán tử, đằng sau bức màn, phương thức __xor__được gọi.

a^btương đương với a.__xor__(b).

Ngoài ra, a ^= btương đương với a = a.__ixor__(b)(where __xor__được sử dụng làm dự phòng khi __ixor__được gọi ngầm thông qua using ^=nhưng không tồn tại).

Về nguyên tắc, những gì __xor__làm là hoàn toàn phụ thuộc vào việc thực hiện nó. Các trường hợp sử dụng phổ biến trong Python là:

• Sự khác biệt đối xứng của các tập hợp (tất cả các phần tử có trong chính xác một trong hai tập hợp)

Bản giới thiệu:

>>> a = {1, 2, 3}
>>> b = {1, 4, 5}
>>> a^b
{2, 3, 4, 5}
>>> a.symmetric_difference(b)
{2, 3, 4, 5}

• Bitwise không bằng nhau cho các bit của hai số nguyên

Bản giới thiệu:

>>> a = 5
>>> b = 6
>>> a^b
3

Giải trình:

    101 (5 decimal)
XOR 110 (6 decimal)
-------------------
    011 (3 decimal)