XOR演算とは
XOR演算は、ビットごとの排他的論理和を計算します。つまり、対応するビットが異なる場合に1を返し、同じ場合には0を返します。
PythonでのXOR演算
Pythonでは、^ 演算子を使用してXOR演算を行います。以下に例を示します。
a = 5 # 0b0101
b = 3 # 0b0011
result = a ^ b
print(result) # 出力結果: 6
この例では、aとbの各ビットごとにXOR演算が行われ、その結果がresultに格納されます。
XOR演算の応用
XOR演算は、データの暗号化や整合性チェックに応用されます。
データの暗号化
特定のキーとデータをXOR演算することで、データを暗号化することができます。暗号化されたデータを復号するには、同じキーを再度XOR演算することで元のデータを取得できます。
データの整合性チェック
データに対してXOR演算を行い、その結果を保持しておくことで、後で同じデータに対して再度XOR演算を行い、結果が一致するかどうかを確認することができます。この手法は、データの改ざんや誤りを検知するために使用されます。
注意点
Pythonの整数型にはビット数の制限があります。通常の整数型(int)はプラットフォームによって異なりますが、通常32ビットまたは64ビットです。そのため、非常に大きなビット数を扱う場合は、ビット演算を行う際に注意が必要です。