Was macht der Caret-Operator (^) in Python?

Ich bin heute in Python auf den Caret-Operator gestoßen und habe beim Ausprobieren die folgende Ausgabe erhalten:

>>> 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
>>>

Es scheint auf 8 zu basieren, also vermute ich eine Art Byte-Operation? Ich kann anscheinend nicht viel über diese Suchseiten finden, außer dass sie sich für Floats merkwürdig verhalten. Hat jemand einen Link zu dem, was dieser Operator tut, oder können Sie es hier erklären?

Es ist ein bitweises XOR (exklusives ODER).

Es ergibt sich wahr, wenn einer (und nur einer) der Operanden wahr ist.

Demonstrieren:

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

Um eines Ihrer eigenen Beispiele zu erklären:

>>> 8^3
11

Denken Sie so darüber nach:

1000 # 8 (binär)
0011 # 3 (binär)
---- # XOR ANWENDEN ('vertikal')
1011 # result = 11 (binär)

Es ruft nach Bedarf die Methode __xor__()oder __rxor__()des Objekts auf, die für ganzzahlige Typen ein bitweises Exklusiv-Oder ausführt.

Es ist ein Stück für Stück exklusiv-oder. Binäre bitweise Operatoren sind in Kapitel 5 der Python-Sprachreferenz dokumentiert .

Im Allgemeinen ist das Symbol ^eine Infix- Version der Methoden __xor__oder __rxor__. Unabhängig davon, welche Datentypen rechts und links vom Symbol platziert sind, muss diese Funktion auf kompatible Weise implementiert werden. Für Ganzzahlen ist dies die übliche XOROperation, aber zum Beispiel gibt es keine integrierte Definition der Funktion für Typ floatmit Typ 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'

Eine nette Sache an Python ist, dass Sie dieses Verhalten in einer eigenen Klasse überschreiben können. In einigen Sprachen ^bedeutet das Symbol beispielsweise Exponentiation. Sie könnten dies auf diese Weise tun, nur als ein Beispiel:

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

Dann wird so etwas funktionieren, und jetzt bedeutet das Symbol nur für Fälle vonFoo^ Potenzierung.

In [16]: x = Foo(3)

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

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

Wenn Sie den ^Operator verwenden, wird hinter den Vorhängen die Methode __xor__aufgerufen.

a^bist äquivalent zu a.__xor__(b).

Außerdem a ^= bentspricht a = a.__ixor__(b)(wobei __xor__als Ausweichlösung verwendet wird , wenn __ixor__implizit über Verwendung aufgerufen wird , ^=aber ist nicht vorhanden).

Grundsätzlich __xor__liegt es an der Umsetzung. Häufige Anwendungsfälle in Python sind:

• Symmetrischer Unterschied von Mengen (alle Elemente in genau einer von zwei Mengen vorhanden)

Demo:

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

• Bitweise ungleich für die Bits von zwei ganzen Zahlen

Demo:

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

Erläuterung:

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