গোপনীয়তা

বাইনারি ডিজিট শেষ পর্যন্ত সরাসরি আপনার CPU বা RAM-এর ট্রানজিস্টরের সাথে মিলে যায়, আর প্রতিটি ট্রানজিস্টর "চালু" না "বন্ধ" আছে সেটার সাথেও।

নিম্নস্তরের ম্যানিপুলেশন, যাকে অনানুষ্ঠানিকভাবে "বিট-টুইডলিং" বলা হয়, সিস্টেম ভাষাগুলোতে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

Julia-র মতো হাই-লেভেল ভাষা সাধারণত এই বিশদগুলোর বেশিরভাগই আড়াল করে রাখে। তবে বেস ভাষাতেই বিট-স্তরের অপারেশনগুলোর পূর্ণ সেট পাওয়া যায়।

নোট: REPL-এ মানুষের পড়ার মতো বাইনারি আউটপুট দেখতে নিচের প্রায় সব উদাহরণকেই একটি bitstring() ফাংশনে মুড়ে দিতে হবে। এতে চোখে বিশ্রী লাগে, তাই এই ফাংশনের বেশিরভাগ ব্যবহার এখান থেকে বাদ দেওয়া হয়েছে।

বিট-শিফট অপারেশন

ইন্টিজার টাইপ, সাইনড বা আনসাইনড, ১ আর ০-এর একটি স্ট্রিং হিসেবে প্রকাশ করা যায়।

julia> bitstring(UInt8(5))
"00000101"

বিট-শিফট কেবল সবকিছু নির্দিষ্ট সংখ্যক অবস্থান বামে বা ডানে সরিয়ে দেয়। UInt টাইপে এক প্রান্ত থেকে কিছু বিট পড়ে যায়, আর অন্য প্রান্ত শূন্য দিয়ে ভরাট করা হয়:

julia> ux::UInt8 = 5
5

julia> bitstring(ux)
"00000101"

julia> ux << 2 # left by 2
"00010100"

julia> ux >> 1 # right by 1
"00000010"

প্রতিটি বাম-শিফট মানটিকে দ্বিগুণ করে আর প্রতিটি ডান-শিফট এটিকে অর্ধেক করে (ট্রাঙ্কেশনের সাপেক্ষে)। দশমিক রূপে এটা আরও স্পষ্ট:

julia> 3 << 2
12

julia> 24 >> 3
3

এ ধরনের বিট-শিফট "প্রকৃত" অ্যারিথমেটিকের চেয়ে অনেক দ্রুত, তাই নিম্নস্তরের কোডিংয়ে এই কৌশলটি বেশ জনপ্রিয়।

সাইনড ইন্টিজারের বেলায় আমাদের একটু বেশি সতর্ক থাকতে হয়।

বাম শিফট তুলনামূলক সরল:

julia> sx = Int8(5)
5

julia> sx # positive integer
"00000101"

julia> sx << 2
"00010100"

julia> -sx # negative integer
"11111011"

julia> -sx << 2
"11101100"

তাই ধনাত্মক সাইনড ইন্টিজার বাম-শিফট করা আনসাইনড ইন্টিজারের মতোই।

ঋণাত্মক মান টু'স কমপ্লিমেন্ট আকারে সংরক্ষণ করা হয়, যার মানে বাঁদিকের বিটটি ১। বাম-শিফটে কোনো সমস্যা নেই, কিন্তু ডান-শিফট করার সময় বাঁদিকের বিটগুলো কী দিয়ে ভরাট করব?

julia> sx >> 2 # simple for positive values!
"00000001"

julia> -sx # negative integer
"11111011"

julia> -sx >> 2 # pad with repeated sign bit
"11111110"

julia> -sx >>> 2 # pad with 0
"00111110"

>> অপারেটর অ্যারিথমেটিক শিফট করে, সাইন বিট অক্ষুণ্ণ রেখে।

>>> অপারেটর লজিক্যাল শিফট করে, শূন্য দিয়ে ভরাট করে যেন সংখ্যাটি আনসাইনড।

বিটওয়াইজ লজিক

আগের একটি কনসেপ্টে আমরা দেখেছি যে && (and), || (or) এবং ! (not) অপারেটরগুলো বুলিয়ান মানের সাথে ব্যবহার করা হয়।

দুটি ইন্টিজারের বিট তুলনা করার জন্য সমতুল্য অপারেটর আছে: & (বিটওয়াইজ and), | (বিটওয়াইজ or) এবং ~ (টিল্ডি, বিটওয়াইজ not)।

julia> 0b1011 & 0b0010 # bit is 1 in both numbers
"00000010"

julia> 0b1011 | 0b0010 # bit is 1 in at least one number
"00001011"

julia> ~0b1011 # flip all bits
"11110100"

julia> xor(0b1011, 0b0010) # bit is 1 in exactly one number, not both
"00001001"

এখানে xor() হলো এক্সক্লুসিভ-অর, যা একটি ফাংশন হিসেবে ব্যবহৃত হয়।