MySQL 位运算符

 位运算符直接对整数在内存中的二进制表示（补码形式）进行操作，是最高效的运算方式之一。MySQL 支持 6 种位运算符，适用于权限系统、标志位处理等场景。

一、位运算符概览

二、详细运算符解析

1. 位或运算符（|）

规则：对应位有一个为1则结果为1

正数示例

SELECT 10|15, 9|4|2; --结果: 15, 15

负数示例

SELECT -7|-1; --结果: 18446744073709551615（64位全1）

计算过程：

  10: 1010

 15: 1111

      1111 (15)

2. 位与运算符（&）

规则：对应位都为1则结果为1

正数示例

SELECT 10 & 15, 9 & 4 & 2; --结果: 10, 0

 负数示例

SELECT -7 & -1; --结果: -7（保持原值）

计算过程：

  10: 1010

& 15: 1111

      1010 (10)

3. 位异或运算符（^）

规则：对应位不同则结果为1

正数示例

SELECT 10^15, 1^0, 1^1; --结果: 5, 1, 0

负数示例

SELECT -7^-1; --结果: 6

计算过程：

  10: 1010

^ 15: 1111

      0101 (5)

4. 位左移运算符（<<）

规则：所有位左移，低位补0

 正数示例

SELECT 1<<2, 4<<2; --结果: 4, 16

 负数示例

SELECT -7<<2; --结果: 18446744073709551588

计算过程：

1 (0001) << 2 = 0100 (4)

相当于乘以4

5. 位右移运算符（>>）

规则：所有位右移，高位补0

 正数示例

SELECT 1>>1, 16>>2; --结果: 0, 4

 负数示例

SELECT -7>>2; --结果: 4611686018427387902

计算过程：

16 (10000) >> 2 = 00100 (4)

相当于除以4

6. 位取反运算符（~）

规则：所有位取反（包括符号位）

SELECT ~1, ~18446744073709551614; --结果: 极大数, 1
SELECT BIN(~1); --查看二进制表示

计算过程：

1 (000...0001)

取反后: 111...1110

三、复合位运算示例

组合运算（注意优先级）

SELECT 5 & ~1; --结果: 4

权限检查示例

SELECT * FROM users WHERE permissions & 4 = 4; --检查读权限

 标志位设置

UPDATE products SET flags = flags | 2 WHERE id = 10; --设置第2个标志位

四、位运算的特殊性质

1. 与-1运算：

    `x | -1` = -1

    `x & -1` = x

2. 位移性质：

    左移1位 ≈ 乘以2

    右移1位 ≈ 除以2（向下取整）

3. 异或特性：

   `x ^ x` = 0

    `x ^ 0` = x

五、实际应用场景

1.权限系统：

   定义权限常量

SET @READ = 1, @WRITE = 2, @EXECUTE = 4;

    检查读写权限

SELECT * FROM files WHERE permissions & (@READ | @WRITE) = (@READ | @WRITE);

2.高效存储标志位：

    使用一个INT列存储多个布尔标志

ALTER TABLE products ADD flags INT DEFAULT 0;

    设置特价标志（第3位）

 UPDATE products SET flags = flags | 4 WHERE discount = 1

3.颜色值处理：

    提取RGB分量

SELECT 
     (color >> 16) & 255 AS red,
     (color >> 8) & 255 AS green,
     color & 255 AS blue
   FROM images;

六、注意事项

1. MySQL整数类型：

    默认使用64位(BIGINT)存储整数常量

    对较小整数运算时会自动扩展

2. 负数处理：

    位运算操作的是补码形式

    右移负数时高位补1（算术右移）

3. 性能考虑：

    位运算通常比其他运算更快

    适合处理密集的布尔标志组合