Calculadora bit a bit
AND, OR, XOR, NOT y desplazamientos

Qué hace por ti una calculadora bit a bit

Los ordenadores guardan cada número como bits, que son unos y ceros. Las operaciones bit a bit trabajan con esos bits de uno en uno. Son pequeñas, rápidas y están en todas partes del código.

También, pero los bits cuesta imaginarlos. Una calculadora bit a bit lo arregla. Primero, escribe dos números. Luego elige una operación. Los bits se alinean en filas, así ves qué cambió.

Además, puedes escribir números en decimal, hex, binario u octal. Así puedes pegar una máscara de una hoja de datos o una marca del código y obtener la respuesta en cualquier forma.

Todo se ejecuta en tu navegador. Así que nada de lo que escribes sale de tu dispositivo.

Cómo funcionan las operaciones bit a bit

Una operación bit a bit alinea dos números y los compara bit a bit. Para AND, un bit del resultado es 1 solo cuando ambos bits son 1. Para OR, es 1 cuando al menos un bit es 1. Para XOR, es 1 cuando los bits difieren.

Así 12 AND 10 da 8. En binario, 1100 AND 1010 da 1000.

Para más detalle, consulta: Wikipedia article on bitwise operations.

AND bit a bit

Primero, AND conserva solo los bits activos en ambos números. Úsalo para leer una marca o aplicar una máscara. Por ejemplo, un valor AND 0xFF conserva los ocho bits más bajos.

OR bit a bit

OR activa un bit si cualquiera de los números lo tiene activo. Además, úsalo para encender una marca o combinar dos máscaras en una.

XOR bit a bit

XOR activa un bit solo cuando los dos bits difieren. Igualmente, úsalo para invertir bits, comparar dos números o intercambiar dos valores sin uno de repuesto. Hacer XOR con el mismo número dos veces devuelve el inicio.

Luego mira las filas de bits de la herramienta. Cada bit del resultado queda bajo los dos bits que lo crearon.

NAND, NOR y XNOR

Estas tres son las opuestas de AND, OR y XOR. Cada una hace la operación y luego invierte cada bit. A los diseñadores de chips les encantan NAND y NOR, porque cualquiera de ellas puede construir todas las demás puertas.

NOT bit a bit

NOT invierte cada bit de un número. En 8 bits, NOT 0 da 255. Así que el ancho importa, y conviene elegirlo primero. En 32 bits, NOT 0 da 4294967295.

Desplazamiento a la izquierda

Un desplazamiento a la izquierda mueve los bits hacia arriba y rellena el hueco con ceros. Un paso a la izquierda duplica un número sin signo. Así 3 desplazado a la izquierda 2 pasos da 12.

Así, los bits que salen por arriba se pierden. Luego la herramienta muestra lo que queda.

Desplazamiento a la derecha: lógico y aritmético

Un desplazamiento a la derecha mueve los bits hacia abajo. Uno lógico rellena la parte alta con ceros. Uno aritmético copia el bit más alto, así que un número negativo sigue siendo negativo.

Luego un paso a la derecha divide un número a la mitad y redondea hacia abajo.

Rotación a la izquierda y a la derecha

Una rotación mueve los bits como un desplazamiento, pero los bits que salen por un extremo vuelven por el otro. Así no se pierde nada. Además, los hashes y los cifrados usan mucho las rotaciones.

Elige el ancho

Elige 8, 16, 32 o 64 bits. El ancho fija cuántos bits invierte NOT, dónde pierde bits un desplazamiento y cómo se lee un número con signo.

Un número demasiado grande para el ancho conserva solo sus bits más bajos, y la herramienta te avisa.

Números con y sin signo

De hecho, los mismos bits pueden significar dos números. En 8 bits, 11111111 es 255 sin signo y -1 con signo. La herramienta muestra ambos, así puedes elegir el que usa tu código.

Las entradas negativas usan la forma estándar de complemento a dos.

Escribe números en cualquier base

Elige decimal, hex, binario u octal para la casilla. También puedes añadir un prefijo, como 0x para hex, 0b para binario y 0o para octal, y el prefijo manda. Los espacios y los guiones bajos no cuentan, así que 1010 1111 funciona.

Usos comunes

Los programadores usan operaciones bit a bit para marcas, máscaras, permisos, canales de color, datos empaquetados, hashes y matemáticas rápidas. Por ejemplo, un color en forma 0xRRGGBB guarda el rojo en el byte más alto.

Así que desplaza a la derecha 16 y haz AND con 0xFF para leerlo.

Revisa tu código

Usa la herramienta como segunda opinión. Escribe los valores de tu código, haz la misma operación y compara. Así te ayuda a encontrar un desplazamiento errado por uno o una máscara equivocada.

Seguro por diseño

Primero, la herramienta trabaja en tu navegador. No envía nada y no guarda nada. Así que tus números siguen siendo tuyos.