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# ビット関数

ビット関数は、`UInt8`、`UInt16`、`UInt32`、`UInt64`、`Int8`、`Int16`、`Int32`、`Int64`、`Float32`、`Float64`の任意のペアの型に対して機能します。一部の関数は`String`および`FixedString`型もサポートしています。

結果の型は、その引数の最大ビット数に等しい整数です。少なくとも一つの引数が符号付きである場合、結果は符号付き数になります。引数が浮動小数点数の場合、それはInt64にキャストされます。

## bitAnd(a, b)

## bitOr(a, b)

## bitXor(a, b)

## bitNot(a)

## bitShiftLeft(a, b)

値のバイナリ表現を指定されたビット位置数だけ左にシフトします。

`FixedString`または`String`は単一のマルチバイト値として扱われます。

`FixedString`値のビットはシフトアウトされると失われます。一方、`String`値は追加のバイトで拡張されるため、ビットは失われません。

**構文**

``` sql
bitShiftLeft(a, b)
```

**引数**

- `a` — シフトする値です。[整数型](../data-types/int-uint.md)、[String](../data-types/string.md)、または[FixedString](../data-types/fixedstring.md)。
- `b` — シフト位置の数です。[符号なし整数型](../data-types/int-uint.md)、64ビット型以下が許可されます。

**返される値**

- シフトされた値。

返される値の型は、入力値の型と同じです。

**例**

以下のクエリでは、シフトされた値のビットを表示するために[bin](encoding-functions.md#bin)および[hex](encoding-functions.md#hex)関数が使用されます。

``` 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);
```

結果:

``` 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)

値のバイナリ表現を指定されたビット位置数だけ右にシフトします。

`FixedString`または`String`は単一のマルチバイト値として扱われます。`String`値の長さはビットがシフトアウトされると減少しますので注意してください。

**構文**

``` sql
bitShiftRight(a, b)
```

**引数**

- `a` — シフトする値です。[整数型](../data-types/int-uint.md)、[String](../data-types/string.md)、または[FixedString](../data-types/fixedstring.md)。
- `b` — シフト位置の数です。[符号なし整数型](../data-types/int-uint.md)、64ビット型以下が許可されます。

**返される値**

- シフトされた値。

返される値の型は、入力値の型と同じです。

**例**

クエリ:

``` 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);
```

結果:

``` 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)

## bitRotateRight(a, b)

## bitSlice(s, offset, length)

‘offset’インデックスから始まる‘length’ビットのビットサブストリングを返します。ビットのインデックスは1から始まります。

**構文**

``` sql
bitSlice(s, offset[, length])
```

**引数**

- `s` — sは[String](../data-types/string.md)または[FixedString](../data-types/fixedstring.md)。
- `offset` — ビットの開始インデックス。正の値は左からのオフセットを示し、負の値は右からのインデントを示します。ビットの番号付けは1から始まります。
- `length` — ビットのサブストリングの長さ。負の値を指定すると、関数は開いたサブストリング\[offset, array_length - length\]を返します。値を省略すると、関数はサブストリング\[offset, the_end_string\]を返します。lengthがsを超えると切り捨てられます。lengthが8の倍数でない場合、右に0を埋めます。

**返される値**

- サブストリング。[String](../data-types/string.md)

**例**

クエリ:

``` 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))
```

結果:

``` 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                      │
└──────────────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘
```

## byteSlice(s, offset, length)

関数[substring](string-functions.md#substring)を参照してください。

## bitTest

任意の整数を[2進法](https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_number)に変換し、指定された位置にあるビットの値を返します。カウントは右から左へ0から始まります。

**構文**

``` sql
SELECT bitTest(number, index)
```

**引数**

- `number` – 整数。
- `index` – ビットの位置。

**返される値**

- 指定された位置にあるビットの値。[UInt8](../data-types/int-uint.md)。

**例**

例えば、10進数で43の数は2進数で101011です。

クエリ:

``` sql
SELECT bitTest(43, 1);
```

結果:

``` text
┌─bitTest(43, 1)─┐
│              1 │
└────────────────┘
```

別の例:

クエリ:

``` sql
SELECT bitTest(43, 2);
```

結果:

``` text
┌─bitTest(43, 2)─┐
│              0 │
└────────────────┘
```

## bitTestAll

指定された位置のすべてのビットの[論理積](https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_conjunction)（AND演算子）の結果を返します。カウントは右から左へ、0から始まります。

ビット単位の演算での積:

0 AND 0 = 0

0 AND 1 = 0

1 AND 0 = 0

1 AND 1 = 1

**構文**

``` sql
SELECT bitTestAll(number, index1, index2, index3, index4, ...)
```

**引数**

- `number` – 整数。
- `index1`, `index2`, `index3`, `index4` – ビットの位置。例えば、位置のセット (`index1`, `index2`, `index3`, `index4`) がすべて真である場合（`index1` ⋀ `index2` ⋀ `index3` ⋀ `index4`）にのみ真です。

**返される値**

- 論理積の結果。[UInt8](../data-types/int-uint.md)。

**例**

例えば、10進数で43の数は2進数で101011です。

クエリ:

``` sql
SELECT bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5);
```

結果:

``` text
┌─bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5)─┐
│                          1 │
└────────────────────────────┘
```

別の例:

クエリ:

``` sql
SELECT bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5, 2);
```

結果:

``` text
┌─bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5, 2)─┐
│                             0 │
└───────────────────────────────┘
```

## bitTestAny

指定された位置のすべてのビットの[論理和](https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_disjunction)（OR演算子）の結果を返します。カウントは右から左へ、0から始まります。

ビット単位の演算での和:

0 OR 0 = 0

0 OR 1 = 1

1 OR 0 = 1

1 OR 1 = 1

**構文**

``` sql
SELECT bitTestAny(number, index1, index2, index3, index4, ...)
```

**引数**

- `number` – 整数。
- `index1`, `index2`, `index3`, `index4` – ビットの位置。

**返される値**

- 論理和の結果。[UInt8](../data-types/int-uint.md)。

**例**

例えば、10進数で43の数は2進数で101011です。

クエリ:

``` sql
SELECT bitTestAny(43, 0, 2);
```

結果:

``` text
┌─bitTestAny(43, 0, 2)─┐
│                    1 │
└──────────────────────┘
```

別の例:

クエリ:

``` sql
SELECT bitTestAny(43, 4, 2);
```

結果:

``` text
┌─bitTestAny(43, 4, 2)─┐
│                    0 │
└──────────────────────┘
```

## bitCount

数の2進表現で1に設定されたビットの数を計算します。

**構文**

``` sql
bitCount(x)
```

**引数**

- `x` — [整数](../data-types/int-uint.md)または[浮動小数点](../data-types/float.md)数。関数はメモリ内での値表現を使用します。これにより、浮動小数点数のサポートが可能になります。

**返される値**

- 入力数で1に設定されたビットの数。[UInt8](../data-types/int-uint.md)。

:::note
この関数は、入力値をより大きな型に変換しません（[符号拡張](https://en.wikipedia.org/wiki/Sign_extension)）。例えば、`bitCount(toUInt8(-1)) = 8`です。
:::

**例**

例えば、数値333を取り上げます。その2進表現: 0000000101001101。

クエリ:

``` sql
SELECT bitCount(333);
```

結果:

``` text
┌─bitCount(333)─┐
│             5 │
└───────────────┘
```

## bitHammingDistance

2つの整数値のビット表現間の[ハミング距離](https://en.wikipedia.org/wiki/Hamming_distance)を返します。[SimHash](../../sql-reference/functions/hash-functions.md#ngramsimhash)関数と組み合わせて、半重複文字列の検出に使用できます。距離が小さいほど、それらの文字列が同じである可能性が高くなります。

**構文**

``` sql
bitHammingDistance(int1, int2)
```

**引数**

- `int1` — 初の整数値。[Int64](../data-types/int-uint.md)。
- `int2` — 次の整数値。[Int64](../data-types/int-uint.md)。

**返される値**

- ハミング距離。[UInt8](../data-types/int-uint.md)。

**例**

クエリ:

``` sql
SELECT bitHammingDistance(111, 121);
```

結果:

``` text
┌─bitHammingDistance(111, 121)─┐
│                            3 │
└──────────────────────────────┘
```

[SimHash](../../sql-reference/functions/hash-functions.md#ngramsimhash)と一緒に:

``` sql
SELECT bitHammingDistance(ngramSimHash('cat ate rat'), ngramSimHash('rat ate cat'));
```

結果:

``` text
┌─bitHammingDistance(ngramSimHash('cat ate rat'), ngramSimHash('rat ate cat'))─┐
│                                                                            5 │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
```