PHP 使用位运算实现四则运算的代码

以下是使用PHP位运算实现四则运算的完整攻略：

概述

位运算是计算机底层操作中的一种，在编程中能够快速完成一些运算操作，例如位移、按位与/或/异或等操作。本攻略将介绍如何使用位运算来实现四则运算的操作。

代码实现

加法 ( + )

加法计算的公式为：$a + b = c$，其中 $a$ 和 $b$ 分别为加数，$c$ 为和。

在代码中，此操作可以使用位运算来实现，具体步骤如下：

1. 将 $a$ 和 $b$ 做按位异或运算，得到无进位的和 $s = a \text{xor} b$。
2. 将 $a$ 和 $b$ 做按位与运算，并左移一位，得到进位值 $c = (a \text{and} b) \text{shift left } 1$。
3. 如果进位值 $c$ 不为零，重复步骤 1 和步骤 2，直到进位值为零。
4. 最终得到的值即为加法的结果。

下面是实现加法的 PHP 代码：

function add($a, $b) {
    while ($b != 0) {
        $s = $a ^ $b;
        $b = ($a & $b) << 1;
        $a = $s;
    }
    return $a;
}

减法 ( - )

减法计算的公式为：$a - b = c$，其中 $a$ 和 $b$ 分别为被减数和减数，$c$ 为差。

在代码中，此操作可以使用位运算来实现，具体步骤如下：

1. 将 $b$ 取反再加 $1$，得到加数 $d = -b$。
2. 将 $a$ 和加数 $d$ 做加法运算，即可得到 $a - b$ 的结果。

下面是实现减法的 PHP 代码：

function sub($a, $b) {
    $d = ~$b + 1;
    return add($a, $d);
}

示例

示例1

输入：$a = 5$，$b = 3$，$op = +$

输出：$8$

解释：根据加法操作，$5 + 3 = 8$。

$a = 5;
$b = 3;
$op = "+";
if ($op === "+") {
    $result = add($a, $b);
} elseif ($op === "-") {
    $result = sub($a, $b);
}
echo $result;  // 输出 8

示例2

输入：$a = 5$，$b = 3$，$op = -$

输出：$2$

解释：根据减法操作，$5 - 3 = 2$。

$a = 5;
$b = 3;
$op = "-";
if ($op === "+") {
    $result = add($a, $b);
} elseif ($op === "-") {
    $result = sub($a, $b);
}
echo $result;  // 输出 2

总结

使用位运算可以高效地实现四则运算，尤其在某些特殊场景中，例如嵌入式系统查询花费较多时间的场合下，位运算可以减少系统开销和资源消耗，提高程序执行速度。同时，代码实现的过程更加深入理解了位运算的原理和基础知识。