W komputerze każda informacja zapisywana jest przy pomocy kodu binarnego (dwójkowego) składającego się jedynie z zer i jedynek. Przykładowo liczba 2 reprezentowana jest przez następujący ciąg: 10, a liczba 5 przez: 101. Jest to dość intuicyjne, po prostu wyobraźmy sobie, że istnieją jedynie te dwie cyfry. Wtedy bo 1 następuje 10. Kolejne pierwsze liczby w zapisie binarnym wyglądają więc tak:
1: 1
2: 10
3: 11
4: 100
5: 101
6: 110
7: 111
8: 1000
itd.
Mam nadzieję, że jest to zrozumiałe. Nie będę się zagłębiał w temat zapisu binarnego, bo nie o tym ma być ten artykuł.

GameMaker poza zwykłymi operatorami arytmetycznymi takimi jak +, -, * lub / oferuje nam również operatory działające na zapisie binarnym liczb. Należą do nich:
kod[CZCIONKA=Courier]
| - OR bitowa suma logiczna (alternatywa)
& - AND bitowy iloczyn logiczny (koniunkcja)
^ - XOR bitowa różnica symetryczna
<< - przesunięcie w lewo
>> - przesunięcie w prawo
~ - negacja bitowa
[/CZCIONKA]
Poniższe tabelki przedstawiają jakie wyniki zwracają poszczególne operatory dla danych argumentów. Za moment każdy z nich zostanie dokładniej omówiony.


[ROZMIAR=13px]| - bitowa suma logiczna (alternatywa)[/ROZMIAR]

Działa analogicznie do operatora logicznego ||. Operator ten przyjmuje jako argumenty 2 liczby. Następnie sprawdza wartości ich kolejnych bitów. Jeśli chociaż jeden z nich jest równy 1 to odpowiedni bit liczby wynikowej będzie miał wartość 1.
kod[CZCIONKA=Courier]
Przykład:
105 1101001
45 0101101
105 | 45 1101101[/CZCIONKA]

Jak widzimy jedynie 2 bity pozostały zerowe ponieważ tylko na 2 pozycjach obie liczby miały zerowy bit. Powstała w wyniku tej operacji liczba to 109.

[ROZMIAR=13px]& - bitowy iloczyn logiczny (koniunkcja)[/ROZMIAR]

Ten operator jest bitowym odpowiednikiem operatora logicznego &&. Działa bardzo podobnie jak omówiony przed chwilą operator |. Różnicą jest to, że wynikowy bit ma wartość 1 jedynie wtedy gdy odpowiednie bity obydwu liczb podanych jako argument są równe 1.
kod[CZCIONKA=Courier]
Przykład:
105 1101001
45 0101101
105 & 45 0101001[/CZCIONKA]

Powstała liczba to 41. Operator ten, może posłużyć nam do obliczenia reszty z dzielenia przez 2. Jeśli dowolną liczbę potraktujemy tym operatorem jako drugi argument podając liczbę 1 to uzyskamy właśnie resztę z dzielenia przez 2.
kod[CZCIONKA=Courier]
Przykład:
105 1101001
1 0000001
105 & 1 0000001[/CZCIONKA]
Na pierwszy rzut oka widać, że wszystkie bity poza ostatnim muszą zostać wyzerowane. Dzieje się tak dlatego, że liczba 1 ma tylko jeden bit równy 1. Wiadomo, że liczba jest podzielna przez 2 jeśli jej ostatni bit jest równy zero. Trudno się z tym nie zgodzić. Jeśli więc będzie podzielna przez 2 ostatni bit wynikowej liczby będzie równy 0, a więc cała liczba również będzie równa 0. W przeciwnym wypadku wynikiem będzie 1. Taka operacja jest znacznie szybsza od zwykłego dzielenia modulo.

[ROZMIAR=13px]^ - bitowa różnica symetryczna[/ROZMIAR]

Ten operator działa podobnie do dwóch poprzednich. Tutaj jednak wynikiem jest 1 gdy dokładnie jeden z argumentów ma wartość 1. Jest to równoważne temu, że odpowiednie bity się od siebie różnią.
kod[CZCIONKA=Courier]
Przykład:
105 1101001
45 0101101
105 ^ 45 1000100[/CZCIONKA]
Powstała liczba to 68. Operator ten ma ciekawą własność. Mianowicie operacja ta jest odwracalna. Gdybyśmy teraz liczbę 68 potraktowali operatorem ^ i jako drugi argument podali 45 to otrzymali byśmy z powrotem 105. Można wykorzystać tę własność do prostego szyfrowania danych. Wystarczy każdy bajt XORować z jakimś kluczem. By odszyfrować dane wystarczy je przeXORować z tym samym kluczem.

[ROZMIAR=13px]<< - przesunięcie w lewo[/ROZMIAR]

Operator ten również przyjmuje 2 argumenty. Jego działanie jednak znacząco różni się od przedstawionych przed chwilą trzech operatorów bitowych. Pierwszy argument to liczba poddawana operacji, drugi to wartość przesunięcia. Operator ten przesuwa wszystkie bity danej liczby o daną wartość w lewo, a w powstałych miejscach po prawej wstawia 0.
kod[CZCIONKA=Courier]
Przykład:
5 0000101
5 << 3 0101000[/CZCIONKA]W wyniku tej operacji powstała liczba 40. Nie trudno zauważyć, że jest to nic innego jak mnożenie przez kolejne potęgi dwójki. Oczywiście przesunięcie o 30 bitów w lewo jest znacznie szybsze niż 30-krotne wymnożenie liczby przez 2.

[ROZMIAR=13px]>> - przesunięcie w prawo[/ROZMIAR]

Działanie niemal identyczne jak w przypadku poprzedniego operatora. Tutaj jednak wszystkie bity przesuwane są w prawo, a z lewej strony pozostają nam zera.
kod[CZCIONKA=Courier]
Przykład:
45 0101101
45 >> 3 0000101 [/CZCIONKA]W wyniku powstała liczba 5. Można zauważyć, że w przypadku tego operatora kilka skrajnych bitów po prawej stronie zostaje utraconych. Dzięki temu zjawisku przesunięcie w prawo okazuje się równoważne całkowitoliczbowemu dzieleniu przez potęgi 2! Sprawdźmy to.
kod[CZCIONKA=Courier]
45 / 2 = 22.5
22 / 2 = 11
11 / 2 = 5.5

45 / 2^3 = 45 / 8 = 5.625[/CZCIONKA]Zgadza się! Każda utracona w zapisie binarnym jedynka jest to zgubiona część po przecinku.
Dodatkowo teraz wyciągając resztę z dzielenia przez 2 możemy uzyskać wartość konkretnego bitu początkowej liczby.

[ROZMIAR=13px]~ - negacja bitowa[/ROZMIAR]

Pozostała nam do omówienia jedynie negacja bitowa. Ten operator jest wyjątkowy ponieważ jest jednoargumentowy. Liczba będąca wynikiem tej operacji jest utworzona przez zamianę wszystkich 1 w zapisie binarnym na 0, a wszystkich 0 na 1.
kod[CZCIONKA=Courier]
Przykład:
45 0101101
~45 1010010 [/CZCIONKA]Powstała nam liczba -46. Może wam się to wydać nieco dziwne. Jest to spowodowane tym, że aktualnie większość komputerów korzysta z systemu reprezentacji liczb całkowitych U2. Nie będę dokładnie wyjaśniał na czym on polega, bo jest to materiał na nowy artykuł, ale powiem w skrócie. Każda liczba posiada jeden dodatkowy bit znajdujący się na początku i określający czy liczba jest dodatnia (0) czy ujemna (1). Tak więc w rzeczywistości dla komputera 1001 to nie jest 9, a -7. 9 natomiast wyglądałoby tak: 01001. Dzięki takiemu sposobowi zapisu negacja zyskuje pewną ciekawą właściwość. Mianowicie: ~X == (-X-1).
Nietrudno zauważyć, że negacja jest operacją odwracalną, czyli: X == ~(~X).


I to by było na tyle. Możliwe, że wielu uzna operatory bitowe za zbędne, ale w niektórych przypadkach naprawdę się przydają. Przykładowo przy implementowaniu Drzew Potęgowych przy pomocy prostej linijki x-(x&(x-1)) cała skomplikowana struktura sprowadza się do 5 linijek kodu. A nieprawdopodobne jest w jaki sposób to działa :D

Dziękuję za uwagę : )