Що робить оператор caret (^) в Python?

Я сьогодні наткнувся на оператора карети в python і спробувавши це, я отримав такий результат:

>>> 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
>>>

Здається, це базується на 8, тому я здогадуюсь про якусь байтну операцію? Мені здається, я не знаю багато про ці пошукові сайти, крім того, що він дивно поводиться з плаваючими, чи хтось має посилання на те, що робить цей оператор, чи ви можете це пояснити тут?

Це побіт XOR (виключно АБО).

Це приводить до істини, якщо один (і лише один) з операндів (оцінює до) істинним.

Демонструвати:

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

Щоб пояснити один із власних прикладів:

>>> 8^3
11

Подумайте про це так:

1000 # 8 (двійковий)
0011 №3 (двійковий)
---- # ЗАСТОСИТИ XOR ("вертикально")
1011 # результат = 11 (двійковий)

Він викликає __xor__()або __rxor__()метод об'єкта за потребою, який для цілих типів робить побітовим ексклюзивним або.

Це трохи-ексклюзивно-або. Бінарні бітові оператори задокументовані в главі 5 Посилання на мову Python .

Взагалі кажучи, символ ^є інфікованою версією методів __xor__або __rxor__. Незалежно від типів даних, розміщених праворуч і ліворуч від символу, він повинен реалізувати цю функцію сумісно. Для цілих чисел це звичайна XORоперація, але, наприклад, немає вбудованого визначення функції для типу floatз типом 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'

Один з акуратних речей щодо Python - це те, що ви можете переохотити таку поведінку у власному класі. Наприклад, у деяких мовах ^символ означає експоненцію. Ви можете зробити це так, як один із прикладів:

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

Потім що - то , як це буде працювати, і тепер, за винятком випадків Fooтільки , то ^символ означатиме зведення в ступінь.

In [16]: x = Foo(3)

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

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

Коли ви використовуєте ^оператор, за шторами __xor__називається метод .

a^bеквівалентно a.__xor__(b).

Крім того, a ^= bвін еквівалентний a = a.__ixor__(b)(де __xor__використовується як резервна копія, коли __ixor__неявно викликається через використання, ^=але не існує).

В принципі, те, що __xor__робить, повністю залежить від його реалізації. Поширені випадки використання в Python:

• Симетрична різниця множин (всі елементи присутні саме в одному з двох наборів)

Демонстрація:

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

• Побітові нерівні для бітів двох цілих чисел

Демонстрація:

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

Пояснення:

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