c#位运算基本概念与计算过程

前言

一些非常基础的东西，在实际工作中没有用到、很少用到。一旦遇到，又不知所云。最近遇到一个问题，把一个int16（short）、两个bool变量整合成一个int32（int），当听到这个要求时，我第一反应是不是需求弄错了，后来才发现是自己才疏学浅，这里就需要位运算相关的概念。
这里补充一下这几个基本概念
位、字节、字符（英文字母）、汉字、KB、MB、GB、TB的关系
1.位：bit，也叫比特位，是计算机表示数据最小的单位，用二进制0和1来存储
2.字节:byte，1byte（1B）=8b，一个字节=8位
3.字符:char，1char=2byte=16b，1个字符=2个字节=16位
4.KB，1KB=1024byte（1024B）
5.MB，1MB=1014KB
6.GB，1GB=1024MB
7TB,1TB=1024GB
一个汉字占两个字节，也就是32位，一篇1000字的文章，大概就是321000 的二进制0或1 。
一个10M的短视频，也就是10M=1024KB10=1024字节1010=1024b1010*8
大概就是919200个二进制的0和1了
short 是16位，int是32位，long是64位

1.什么是位运算

在掌握位运算之前，应该清楚什么是位运算？什么样的数据类型可以进行位运算？云运算的结果是什么？
1.位运算的对象是int 、char 类型，简而言之就是对二进制的1101（13）进行运算
2.位运算的结果是整型

符号	意义	运算对象类型	运算结果类型	示例
~	逻辑非运算	整型、char	整型	~a
&	逻辑与运算			a&b
\|	逻辑或运算			a\|b
	位左移运算			a
>>	位右移运算			a>>2

2.位逻辑与运算

&与运算是将两个运算对象按位于进行与运算。
规则是：
1&1=1
0&1=0
0&0=0
如图：

15的二进制是0000 1111
20的二进制是0001 0100
15&20的结果就是0000 0100 即结果是4

3.位逻辑或运算

|位逻辑或运算是将两个运算对象按位进行或运算，运算的规则是
1|1=1
1|0=1
0|0=0
如15|20的结果计算结果就是31 即二进制0001 1111
0000 1111（15的二进制） | 0001 0100（20的二进制）= 0001 1111结果是31

4.位逻辑异或运算

^ 位逻辑异或运算是将两个运算对象按位进行异或运算，规则是：
1异或1等于0
1异或0等于1
0异或0等于0
即：相同得0，相异得1。
0000 1111 ^ 0001 0100= 0001 1011结果是27

5.位逻辑左移运算

位逻辑左移运算是将按位向左边移动若干位，左移后空出的部分为0
比如15的二进制0000 1111 左移8位就是1111 0000 0000（15<<8）结果是3840
左移3位（15<<3）就是0111 1000结果是120
左移就是相当于乘，左移1位就是相当于乘以2的1次方，左移3位就是相当于乘以2的3次方，左移8位就是相当于乘以2的8次方
a<<1 =a乘以2的1次方
a<<2 =a乘以2的2次方
a<<3 =a乘以2的3次方

6.位逻辑右移运算

位逻辑右移运算是将按位向右边移动若干位，右移后空出的部分为0
比如0000 1111（15）左移3位（15<<3）就是0000 0001（1）
右移相当于整除，右移1位相当于除以2的1次方，右移2相当于除以2的2次方。
a>>1 = a整除2的1次方
a>>2 = a整除2的2次方
a>>3 = a整除2的3次方

7.位运算的作用

如将一个月的签到记录保存到1个int类型中、权限设置、将4个short合并成一个long类型，16个bool类型合并成1个short。
如这个问题所示
需求：C# 用两个short，一个int32拼成一个long型
要求：现在有两个short和一个int，需要拼成一个long型，高16位用short，中间32位用int，最低16位用另外一个short
https://bbs.csdn.net/topics/392202825?page=1
做法就是：
((long)shortA << 48 )+ ((long)intA << 16)+ shortB=longResult
讲解：
高16位的shortA先左移48，那么longResult 64位的最左边16位（高16位）就是shortA
中间32位intA 就是先将intA左移16位，那么这个longResult的中间32位就是intA
低16位就是最后剩下的16位用shortB。
那么疑问来了可以通过longResult返推出shortA，shortB，intA。当然是不能这是直接相加。
返回不应该用这种组合字符串的方式
((long)shortA << 48 ) 16位二进制0或1的字符串
((long)intA << 16) 32位二进制0或1的字符串
shortB 16位二进制0或1的字符串
将这三个字符串拼接成64位二进制字符串，再将这个64位二进制字符串转成一个long。