【基本情報技術者試験】ビット演算について学ぼう

本記事では基本情報技術者試験にも出題されるビット演算について解説しています。
目次は以下の通りです。

ビット演算

ビット演算は、コンピュータ上で行われる演算の一つで、対象データを2進数のビット列として扱います。この演算では、ビットの移動や論理演算が行われ、特定のビットを取り出したり、反転させたりします。主にビット列内の個々のビットを操作するために使用されます。
代表例にビットマスク演算とビット反転があるので、そちらを説明していきます。

ビットマスク演算とは

ビットマスク演算は、特定のビットを取り出すビット演算方法です。
ビットマスクは、取り出したい部分を1、それ以外を0とするビット列で、これをもとのビット列と論理積で演算して特定のビットを抽出します。
011001において、下3桁を取り出したいときビットマスク演算は次のようになります。

このように下3桁は011001と同じになります。

ビット反転とは

ビット反転は、ビット列の値を逆にするビット演算方法です。これは、ビット列内の1を0に、0を1に変える操作であり、排他的論理和を用いてビット列全体を操作します。
011001においてのビット反転は次のようになります。

このように結果が011001の0と1をひっくり返した形になります。

まとめ

本記事のポイントを以下にまとめます。