Pythonのキャレット演算子（^）は何をしますか？

今日、Pythonでキャレット演算子に出会い、それを試してみたところ、次の出力が得られました。

>>> 8^3
11
>>> 8^4
12
>>> 8^1
9
>>> 8^0
8
>>> 7^1
6
>>> 7^2
5
>>> 7^7
0
>>> 7^8
15
>>> 9^1
8
>>> 16^1
17
>>> 15^1
14
>>>

それは8に基づいているようですので、私はある種のバイト操作を推測していますか？フロートに対して奇妙に振る舞う以外は、この検索サイトについて多くを見つけることができないようです。誰かがこの演算子の機能へのリンクを持っていますか、それともここで説明できますか？

これはビット単位のXOR（排他的OR）です。

オペランドの1 つ（および1つのみ）が真（評価）の場合、結果は真になります。

実証するには：

>>> 0^0
0
>>> 1^1
0
>>> 1^0
1
>>> 0^1
1

独自の例の1つを説明するには：

>>> 8^3
11

次のように考えてください。

1000＃8（バイナリ）
0011＃3（バイナリ）
----＃APPLY XOR（ 'vertically'）
1011＃結果= 11（バイナリ）

必要に応じてオブジェクトの__xor__()or __rxor__()メソッドを呼び出します。整数型の場合、ビット単位の排他的論理和を実行します。

それはビットごとの排他的論理和です。バイナリビット演算子は、Python言語リファレンスの第5章に記載されています。

一般的に言えば、シンボル^はor メソッドのinfixバージョンです。シンボルの右側と左側に配置されるデータ型は、互換性のある方法でこの関数を実装する必要があります。整数の場合、これは一般的な操作ですが、たとえば、type がtypeの関数の組み込み定義はありません。__xor____rxor__XORfloatint

In [12]: 3 ^ 4
Out[12]: 7

In [13]: 3.3 ^ 4
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-13-858cc886783d> in <module>()
----> 1 3.3 ^ 4

TypeError: unsupported operand type(s) for ^: 'float' and 'int'

Pythonの優れた点の1つは、独自のクラスでこの動作をオーバーライドできることです。たとえば、一部の言語では、^記号はべき乗を意味します。これは、1つの例と同じように行うことができます。

class Foo(float):
    def __xor__(self, other):
        return self ** other

そして、このような何かが動作します、そして今、のインスタンスに対してFooのみ、^記号は累乗を意味します。

In [16]: x = Foo(3)

In [17]: x
Out[17]: 3.0

In [18]: x ^ 4
Out[18]: 81.0

^オペレーターを使用すると、カーテンの後ろでメソッド__xor__が呼び出されます。

a^bと同等a.__xor__(b)です。

また、a ^= bと同等ですa = a.__ixor__(b)（where __xor__は、__ixor__usingを介して暗黙的に呼び出され^=たが存在しない場合のフォールバックとして使用されます）。

原則として、何をするか__xor__は完全にその実装次第です。Pythonの一般的な使用例は次のとおりです。

• セットの対称差（すべての要素が2つのセットのいずれかに正確に存在する）

デモ：

>>> a = {1, 2, 3}
>>> b = {1, 4, 5}
>>> a^b
{2, 3, 4, 5}
>>> a.symmetric_difference(b)
{2, 3, 4, 5}

• 2つの整数のビットのビットごとの不等

デモ：

>>> a = 5
>>> b = 6
>>> a^b
3

説明：

    101 (5 decimal)
XOR 110 (6 decimal)
-------------------
    011 (3 decimal)