Что такое битовая манипуляция?

Битовая манипуляция, которая также известна как бит-бит или бит-тиддлинг, является просто средством изменения битов и данных компьютерного программирования. Настраивая компьютерное программирование с помощью битовых манипуляций, программист может существенно повлиять на скорость, с которой компьютер может возвращать ответы на запросы и выполнять вычисления, или создавать сложные алгоритмы для обнаружения ошибок и шифрования. В мире компьютеров и технологий «быстрее», «безопаснее» и «меньше» стали ключевыми словами. Манипулирование битами дает компьютерным программистам эффективные средства уменьшения общего размера их кода при одновременном создании более эффективных конечных продуктов с высоким уровнем безопасности.

Чтобы понять, что делает битовая манипуляция, нужно сначала немного понять, что делают языки программирования и разницу между битами и байтами. Язык программирования - это, по сути, заранее составленный набор кодов и символов, которые сообщают компьютеру, что делать с заданным вводом. Когда пользователь нажимает клавишу на клавиатуре, он или она могут сразу увидеть на мониторе букву или цифру, но за кулисами язык компьютерного программирования делает много вещей, чтобы это произошло. Даже самые простые функции на компьютере могут потребовать несколько сотен строк кода языка программирования для правильной работы.

Данные в коде языка программирования компьютера записываются частями, называемыми битами и байтами. Байт составляет восемь бит. Хотя программисты часто работают в большем масштабе байта, манипулирование битами дает программисту возможность сосредоточиться на деталях клочка, который составляет четыре бита или даже один бит. Эта способность сосредоточиться на деталях структуры данных дает программисту доступ к установке флага или созданию других инструкций по эксплуатации в программировании без создания обширных библиотек кода.

Алгоритмически манипулируя битами языка программирования, программист может создать систему параллельной обработки, которая может значительно повысить производительность компьютерной программы. Хотя большинство языков программирования делают обязательной обработку каждого слоя информации в последовательном порядке, битовая манипуляция позволяет выполнять эти функции параллельно. Обрабатывая функции таким образом, компьютерная программа способна обрабатывать несколько задач и вычислений одновременно, что повышает скорость и функциональность программы.

Эта улучшенная скорость и многозадачность делают битовую обработку мощным инструментом в мире безопасных алгоритмов шифрования и алгоритмов обнаружения ошибок. С помощью битовых манипуляций можно создавать сложные алгоритмы, чтобы скрыть конфиденциальную информацию от посторонних глаз. Эти алгоритмы могут быть использованы для шифрования информации и последующего ее дешифрования для извлечения. Управляя фрагментами кода на языке программирования, разработчики могут даже создавать программы, которые могут обнаруживать уязвимости в своем собственном коде в течение нескольких минут, а не многих часов или дней, которые требовались для этой задачи в прошлом.