# 位操作函数 {#wei-cao-zuo-han-shu} 位操作函数适用于UInt8，UInt16，UInt32，UInt64，Int8，Int16，Int32，Int64，Float32或Float64中的任何类型。 结果类型是一个整数，其位数等于其参数的最大位。如果至少有一个参数为有符数字，则结果为有符数字。如果参数是浮点数，则将其强制转换为Int64。 ## bitAnd(a, b) {#bitanda-b} ## bitOr(a, b) {#bitora-b} ## bitXor(a, b) {#bitxora-b} ## bitNot(a) {#bitnota} ## bitShiftLeft(a, b) {#bitshiftlefta-b} 将值的二进制表示向左移动指定数量的位。 `FixedString` 或 `String` 被视为单个多字节值。 `FixedString` 值的位在移出时会丢失。相反，`String` 值使用额外的字节进行扩展，因此不会丢失任何位。 **语法** ``` sql bitShiftLeft(a, b) ``` **参数** - `a` — 要进行移位操作的值。类型可以为[Integer types](../../sql-reference/data-types/int-uint.md)，[String](../../sql-reference/data-types/string.md)或者[FixedString](../../sql-reference/data-types/fixedstring.md)。 - `b` — 移位的次数。类型为[Unsigned integer types](../../sql-reference/data-types/int-uint.md)，允许使用64位数字及64位以下的数字类型。 **返回值** - 移位后的值。 返回值的类型与输入值的类型相同。 **示例** 在以下查询中，[bin](encoding-functions.md#bin)和[hex](encoding-functions.md#hex)函数用于显示移位值的位。 ``` sql SELECT 99 AS a, bin(a), bitShiftLeft(a, 2) AS a_shifted, bin(a_shifted); SELECT 'abc' AS a, hex(a), bitShiftLeft(a, 4) AS a_shifted, hex(a_shifted); SELECT toFixedString('abc', 3) AS a, hex(a), bitShiftLeft(a, 4) AS a_shifted, hex(a_shifted); ``` 结果： ``` text ┌──a─┬─bin(99)──┬─a_shifted─┬─bin(bitShiftLeft(99, 2))─┐ │ 99 │ 01100011 │ 140 │ 10001100 │ └────┴──────────┴───────────┴──────────────────────────┘ ┌─a───┬─hex('abc')─┬─a_shifted─┬─hex(bitShiftLeft('abc', 4))─┐ │ abc │ 616263 │ &0 │ 06162630 │ └─────┴────────────┴───────────┴─────────────────────────────┘ ┌─a───┬─hex(toFixedString('abc', 3))─┬─a_shifted─┬─hex(bitShiftLeft(toFixedString('abc', 3), 4))─┐ │ abc │ 616263 │ &0 │ 162630 │ └─────┴──────────────────────────────┴───────────┴───────────────────────────────────────────────┘ ``` ## bitShiftRight(a, b) {#bitshiftrighta-b} 将值的二进制表示向右移动指定数量的位。 `FixedString`或`String`被视为单个多字节值。请注意，`String`值的长度会随着位的移出而减少。 **语法** ``` sql bitShiftRight(a, b) ``` **参数** - `a` — 需要进行位移的值。类型可以为[Integer types](../../sql-reference/data-types/int-uint.md)，[String](../../sql-reference/data-types/string.md)或者[FixedString](../../sql-reference/data-types/fixedstring.md)。 - `b` — 移位的次数。类型为[Unsigned integer types](../../sql-reference/data-types/int-uint.md)，允许使用64位数字及64位以下的数字类型。 **返回值** - 移位后的值。 返回值的类型与输入值的类型相同。 **示例** 查询语句： ``` sql SELECT 101 AS a, bin(a), bitShiftRight(a, 2) AS a_shifted, bin(a_shifted); SELECT 'abc' AS a, hex(a), bitShiftRight(a, 12) AS a_shifted, hex(a_shifted); SELECT toFixedString('abc', 3) AS a, hex(a), bitShiftRight(a, 12) AS a_shifted, hex(a_shifted); ``` 结果： ``` text ┌───a─┬─bin(101)─┬─a_shifted─┬─bin(bitShiftRight(101, 2))─┐ │ 101 │ 01100101 │ 25 │ 00011001 │ └─────┴──────────┴───────────┴────────────────────────────┘ ┌─a───┬─hex('abc')─┬─a_shifted─┬─hex(bitShiftRight('abc', 12))─┐ │ abc │ 616263 │ │ 0616 │ └─────┴────────────┴───────────┴───────────────────────────────┘ ┌─a───┬─hex(toFixedString('abc', 3))─┬─a_shifted─┬─hex(bitShiftRight(toFixedString('abc', 3), 12))─┐ │ abc │ 616263 │ │ 000616 │ └─────┴──────────────────────────────┴───────────┴─────────────────────────────────────────────────┘ ``` ## bitRotateLeft(a, b) {#bitrotatelefta-b} ## bitRotateRight(a, b) {#bitrotaterighta-b} ## bitSlice(s, offset, length) 返回从`offset`索引中的`length`位长的位开始的子字符串，位索引从 1 开始。 **语法** ``` sql bitSlice(s, offset[, length]) ``` **参数** - `s` — 类型可以是[String](../../sql-reference/data-types/string.md)或者[FixedString](../../sql-reference/data-types/fixedstring.md)。 - `offset` — 带位的起始索引，正值表示左侧偏移，负值表示右侧缩进，位编号从 1 开始。 - `length` — 带位的子串长度。如果您指定一个负值，该函数将返回一个开放子字符串 \[offset, array_length - length\]。如果省略该值，该函数将返回子字符串 \[offset, the_end_string\]。如果长度超过s，将被截断。如果长度不是8的倍数，则在右边填充0。 **返回值** - 子字符串，类型为[String](../../sql-reference/data-types/string.md)。 **示例** 查询语句： ``` sql select bin('Hello'), bin(bitSlice('Hello', 1, 8)) select bin('Hello'), bin(bitSlice('Hello', 1, 2)) select bin('Hello'), bin(bitSlice('Hello', 1, 9)) select bin('Hello'), bin(bitSlice('Hello', -4, 8)) ``` 结果： ``` text ┌─bin('Hello')─────────────────────────────┬─bin(bitSlice('Hello', 1, 8))─┐ │ 0100100001100101011011000110110001101111 │ 01001000 │ └──────────────────────────────────────────┴──────────────────────────────┘ ┌─bin('Hello')─────────────────────────────┬─bin(bitSlice('Hello', 1, 2))─┐ │ 0100100001100101011011000110110001101111 │ 01000000 │ └──────────────────────────────────────────┴──────────────────────────────┘ ┌─bin('Hello')─────────────────────────────┬─bin(bitSlice('Hello', 1, 9))─┐ │ 0100100001100101011011000110110001101111 │ 0100100000000000 │ └──────────────────────────────────────────┴──────────────────────────────┘ ┌─bin('Hello')─────────────────────────────┬─bin(bitSlice('Hello', -4, 8))─┐ │ 0100100001100101011011000110110001101111 │ 11110000 │ └──────────────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘ ``` ## bitTest {#bittest} 取任意整数并将其转换为[binary form](https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_number)，返回指定位置的位值。位值从右到左数，从0开始计数。 **语法** ``` sql SELECT bitTest(number, index) ``` **参数** - `number` – 整数。 - `index` – 要获取位值的位置。 **返回值** 返回指定位置的位值 类型为：`UInt8`。 **示例** 例如，十进制数字 43 在二进制的表示是 101011。 查询语句： ``` sql SELECT bitTest(43, 1); ``` 结果： ``` text ┌─bitTest(43, 1)─┐ │ 1 │ └────────────────┘ ``` 另一个示例： 查询语句： ``` sql SELECT bitTest(43, 2); ``` 结果： ``` text ┌─bitTest(43, 2)─┐ │ 0 │ └────────────────┘ ``` ## bitTestAll {#bittestall} 返回给定位置所有位的 [logical conjuction](https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_conjunction) 进行与操作的结果。位值从右到左数，从0开始计数。 与运算的结果： 0 AND 0 = 0 0 AND 1 = 0 1 AND 0 = 0 1 AND 1 = 1 **语法** ``` sql SELECT bitTestAll(number, index1, index2, index3, index4, ...) ``` **参数** - `number` – 整数。 - `index1`, `index2`, `index3`, `index4` – 位的位置。例如，对于一组位置 (`index1`, `index2`, `index3`, `index4`) 当且仅当它的所有位置都为真时才为真 (`index1` ⋀ `index2`, ⋀ `index3` ⋀ `index4` ）。 **返回值** 返回逻辑与的结果。 类型为： `UInt8`。 **示例** 例如，十进制数字 43 在二进制的表示是 101011。 查询语句： ``` sql SELECT bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5); ``` 结果： ``` text ┌─bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5)─┐ │ 1 │ └────────────────────────────┘ ``` 另一个例子: 查询语句： ``` sql SELECT bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5, 2); ``` 结果： ``` text ┌─bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5, 2)─┐ │ 0 │ └───────────────────────────────┘ ``` ## bitTestAny {#bittestany} 返回给定位置所有位的 [logical disjunction](https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_disjunction) 进行或操作的结果。位值从右到左数，从0开始计数。 或运算的结果： 0 OR 0 = 0 0 OR 1 = 1 1 OR 0 = 1 1 OR 1 = 1 **语法** ``` sql SELECT bitTestAny(number, index1, index2, index3, index4, ...) ``` **参数** - `number` – 整数。 - `index1`, `index2`, `index3`, `index4` – 位的位置。 **返回值** 返回逻辑或的结果。 类型为： `UInt8`。 **示例** 例如，十进制数字 43 在二进制的表示是 101011。 查询语句： ``` sql SELECT bitTestAny(43, 0, 2); ``` 结果： ``` text ┌─bitTestAny(43, 0, 2)─┐ │ 1 │ └──────────────────────┘ ``` 另一个例子: 查询语句： ``` sql SELECT bitTestAny(43, 4, 2); ``` 结果： ``` text ┌─bitTestAny(43, 4, 2)─┐ │ 0 │ └──────────────────────┘ ``` ## bitCount {#bitcount} 计算数字的二进制表示中值为 1 的位数。 **语法** ``` sql bitCount(x) ``` **参数** - `x` — 类型为[Integer](../../sql-reference/data-types/int-uint.md)或[floating-point](../../sql-reference/data-types/float.md)数字。该函数使用内存中的值表示。它允许支持浮点数。 **返回值** - 输入数字中值为 1 的位数。 该函数不会将输入值转换为更大的类型 ([sign extension](https://en.wikipedia.org/wiki/Sign_extension))。 因此，例如，`bitCount(toUInt8(-1)) = 8`。 类型为： `UInt8`。 **示例** 以十进制数字 333 为例，它的二进制表示为: 0000000101001101。 查询语句： ``` sql SELECT bitCount(333); ``` 结果： ``` text ┌─bitCount(333)─┐ │ 5 │ └───────────────┘ ``` ## bitHammingDistance {#bithammingdistance} 返回两个整数值的位表示之间的 [Hamming Distance](https://en.wikipedia.org/wiki/Hamming_distance)。可与 [SimHash](../../sql-reference/functions/hash-functions.md#ngramsimhash) 函数一起使用，用于检测半重复字符串。距离越小，这些字符串就越有可能相同。 **语法** ``` sql bitHammingDistance(int1, int2) ``` **参数** - `int1` — 第一个整数值。类型为[Int64](../../sql-reference/data-types/int-uint.md)。 - `int2` — 第二个整数值。类型为[Int64](../../sql-reference/data-types/int-uint.md)。 **返回值** - 汉明距离。 类型为： [UInt8](../../sql-reference/data-types/int-uint.md)。 **示例** 查询语句： ``` sql SELECT bitHammingDistance(111, 121); ``` 结果： ``` text ┌─bitHammingDistance(111, 121)─┐ │ 3 │ └──────────────────────────────┘ ``` 使用[SimHash](../../sql-reference/functions/hash-functions.md#ngramsimhash)函数: ``` sql SELECT bitHammingDistance(ngramSimHash('cat ate rat'), ngramSimHash('rat ate cat')); ``` 结果： ``` text ┌─bitHammingDistance(ngramSimHash('cat ate rat'), ngramSimHash('rat ate cat'))─┐ │ 5 │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` [来源文章](https://clickhouse.com/docs/en/query_language/functions/bit_functions/)