最近在看APUE，函数umask的例子用到了位运算，认为这是个非常适合使用位运算的场景，有必要笔记一下。例子代码基于golang,因为最近在学习golang.
位运算
先来看下位运算的定义：程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算说穿了，就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。摘自百度百科
比如，&运算本来是一个逻辑运算符，但整数与整数之间也可以进行&运算。举个例子，6的二进制是110，11的二进制是1011，那么6 & 11的结果就是2，它是二进制对应位进行逻辑运算的结果（0表示False，1表示True，空位都当0处理）,下面的代码是用go实现的：
func base() {
a := 6 // 0110
b := 11 // 1011
// ----
// & 0010 => 2
// | 1111 => 15
// ^ 1101 => 13
// &^ 0100 => 4
fmt.Println(a & b)
fmt.Println(a | b)
fmt.Println(a ^ b)
fmt.Println(a &^ b)
}
四个位运算符说明如下：
0110 & 1011 = 0010 AND 都为1。
0110 | 1011 = 1111 OR 至少一个为1。
0110 ^ 1011 = 1101 XOR 只能一个为1。
0110 &^ 1011 = 0100 AND NOT 清除标志位。
应用场景-Umask
只是位运算的话理解起来挺容易的，但是这种位运算有毛用呢？适于用什么场景？下面我用Unix系统的umask概念来实践下位运算。关于umask的概念请参阅http://linux.vbird.org/linux_basic/0220filemanager.php#umask。简单来讲，Unix系统对于文件的权限用9个权限位来控制：
[-][rwx][r-x][r--]
1 234 567 890
- r:可读 4
- w:可写 2
- x:可执行 1
- -:表示此权限被去除
第一位是用来表示是文件还是目录，先不用管它，主要是后面9位。我们经常在授权是用的到644,755都是用r,w.x这三个值相加得出的。为什么值分别是4,2,1呢，我们把go语言sys包中的源码拿出来看看就明白了：
const (
S_IRUSR = 0x100 //用户可读
S_IWUSR = 0x80 //用户可写
S_IXUSR = 0x40 //用户可执行
S_IRGRP = 0x20 //组可读
S_IWGRP = 0x10 //组可写
S_IXGRP = 0x8 //组可执行
S_IROTH = 0x4 //其它可读
S_IWOTH = 0x2 //其它可写
S_IXOTH = 0x1 //其它可执行
)
这是sys包中定义的一些常量,我们来打印下这些都是啥玩意
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IRUSR, S_IRUSR, "用户读")
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IWUSR, S_IWUSR, "用户写")
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IXUSR, S_IXUSR, "用户执行")
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IRGRP, S_IRGRP, "组读 *")
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IWGRP, S_IWGRP, "组写 *")
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IXGRP, S_IXGRP, "组执行")
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IROTH, S_IROTH, "其它读 *")
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IWOTH, S_IWOTH, "其它写 *")
fmt.Printf("%9b %3d %s\n", S_IXOTH, S_IXOTH, "其它执行")
// 输出
100000000 256 用户可读
10000000 128 用户可写
1000000 64 用户可执行
100000 32 组可读
10000 16 组可写
1000 8 组可执行
100 4 其它可读
10 2 其它可写
1 1 其它可执行
看明白了吧，其实就是把九个权限位置分别标志为1，用二进制可以很清楚的表示权限位，4,2,1也就是这么来的。那么umask的就可以利用这个位运算，代码如下：
package main
import (
"fmt"
"golang.org/x/sys/unix"
"os"
)
func main() {
unix.Umask(0)
_, err := os.Create("foo")
if err != nil {
fmt.Println("Create Error")
}
unix.Umask(unix.S_IRGRP | unix.S_IWGRP | unix.S_IROTH | unix.S_IWOTH)
_, err2 := os.Create("bar")
if err2 != nil {
fmt.Println("Create Error")
}
}
上面的代码可以看到，unix.S_IRGRP | unix.S_IWGRP | unix.S_IROTH | unix.S_IWOTH就利用了位运算，程序先后创建了两个文件foo，bar, 创建bar文件时，文件初始权限把组和其它中的可读和可写去除了，所以我们用ls -la foo bar命令可以看到输出如下：
[vagrant@mydev ~]$ ls -la foo bar
-rw-------. 1 vagrant vagrant 0 Oct 26 02:54 bar
-rw-rw-rw-. 1 vagrant vagrant 0 Oct 26 02:54 foo
再用9个权限位的二进制图说明下：
100000000 256 用户可读
10000000 128 用户可写
1000000 64 用户可执行
100000 32 组可读 *
10000 16 组可写 *
1000 8 组可执行
100 4 其它可读 *
10 2 其它可写 *
1 1 其它可执行
---------
110110 unix.S_IRGRP | unix.S_IWGRP | unix.S_IROTH | unix.S_IWOTH
umask四个参数我用型号标出来了，那经过|位运算最终结果就是110110,言外之意就是umask把标志为1的权限位去除了。
最后我把权限位二进制打印代码贴出来
有疑问加站长微信联系（非本文作者）
