位操作 | 交换数字的字节序

位操作是计算机编程中常用的技巧之一，它允许我们直接对二进制位进行操作，从而实现高效的数据处理和转换。

在某些情况下，我们可能需要交换数字的字节序（也称为字节顺序或端序），即将一个数字的高字节和低字节互换位置。这在网络编程、文件读写以及跨平台数据传输中经常用到。

下面介绍两种常见的交换字节序的方法：使用移位操作和使用位掩码。

使用移位操作

def swap_byte_order(num):
    # 提取低字节并左移24位
    byte_0 = (num & 0xFF) << 24
    # 提取次低字节并左移16位
    byte_1 = (num & 0xFF00) << 8
    # 提取次高字节并右移8位
    byte_2 = (num & 0xFF0000) >> 8
    # 提取高字节并右移24位
    byte_3 = (num & 0xFF000000) >> 24

    # 将四个字节重新组合
    swapped_num = byte_0 | byte_1 | byte_2 | byte_3

    return swapped_num

以上代码中，我们使用与操作符 & 和位移操作符 << 和 >> 来提取和移动各个字节，并使用或操作符 | 将它们重新组合。

使用位掩码

def swap_byte_order(num):
    byte_0 = (num & 0x000000FF) << 24
    byte_1 = (num & 0x0000FF00) << 8
    byte_2 = (num & 0x00FF0000) >> 8
    byte_3 = (num & 0xFF000000) >> 24

    swapped_num = byte_0 | byte_1 | byte_2 | byte_3

    return swapped_num

在这个方法中，我们使用了类似的位掩码（使用十六进制）来提取和移动字节，并且使用相同的或操作符将它们重新组合。

无论哪种方法，只要输入一个数字 num，这些代码片段都能返回一个交换了字节顺序的结果。

以下是一些示例使用：

num = 0x12345678
result = swap_byte_order(num)
print(hex(result))  # 输出：0x78563412

以上代码的结果将会打印出 0x78563412，即输入数字 0x12345678 的字节顺序被交换。

希望这个介绍对你理解位操作和交换数字字节序有所帮助！