秘密

ビット演算

ビット演算を使うと、2進数の個々の桁を操作できます。

Elmでは、Bitwiseモジュールでいくつかのビット演算子が提供されています。

基本的な演算

数値の個々のビットを操作することを_マスキング_と呼びます。 _マスク_とは、特定のビットをある決まったパターンにした数値で、andやor、xorなどのビット演算子を使って別の数値を操作するために使います。

and

andは、2つの数値の両方で1になっているビットだけを残して、それらを結合します。 これは、特定のビットがセットされているかどうかを調べるときに便利です。 たとえば、ある数値の4番目のビットが1にセットされているかを調べるには、01000（10進数の8）というマスクとandして、結果が0以外になるかを見ます。

Bitwise.and 13 8 --> 8
--  13 = 01101
--   8 = 01000
-- and = 01000 = 8

or

orは、どちらか一方または両方の数値で1になっているビットを1にして、2つの数値を結合します。 これは、特定のビットを1にするときに便利です。 たとえば、10101の2番目のビットをセットするには、00010というマスクとorします。

Bitwise.or 21 2 --> 23
-- 21 = 10101
--  2 = 00010
-- or = 10111 = 23

排他的論理和（xor）

xorは、片方の数値で1、もう片方で0になっているビットを1にして、2つの数値を結合します。 これは、ビットを反転させて反対の値にするときに便利です。

Bitwise.xor 20 5 --> 17
--  20 = 10100
--   5 = 00101
-- xor = 10001 = 17

補数

complementは、数値の各ビットを反転させます（0は1に、1は0になります）。

この結果、正の数は負の数に、負の数は正の数になります。 2進数では、負の数は一番左の位を1にして表すからです。

Bitwise.complement 21 --> -22
--         21 = 00000000000000000000000000010101
-- complement = 11111111111111111111111111101010 = -22

ビットシフト

次の演算子は、ビットを指定した桁数だけ左または右に移動させます。これは実質的に、2の累乗を掛けたり割ったりすることと同じです。

shiftLeftByはビットを左に移動させ、右側から0で埋めます。 たとえば、21を3桁左にシフトするには次のようにします。

Bitwise.shiftLeftBy 3 21 --> 168
--  21 = 10101
-- shiftLeftBy 3 = 10101000 = 168

これは21 * 2^3 = 21 * 2 * 2 * 2 = 168と同じです。

shiftRightByはビットを右に移動させます。

Bitwise.shiftRightBy 2 21 --> 5
--  21 = 10101
-- shiftRightBy 2 = 00101 = 5

2桁右にシフトすることは、整数を4で割ることと同じです。

この関数は、一番左のビットの値をそのまま複製することに注意してください。 そのため、負の数は負のままになります。

Bitwise.shiftRightBy 3 -21 --> -3
--  -21 = 111...101011
-- shiftRightBy 3 = 111...11101 = -3

右にシフトして0で埋めたい場合は、shiftRightZfByを使います。

Bitwise.shiftRightZfBy 3 -21 --> 536870909
--  -21 = 111...101011
-- shiftRightZfBy 3 = 00111...11101 = 536870909