Índice

1. O que são/para que servem.
1.2. Operadores Bit-a-Bit
1.2.1. AND (E)
1.2.2. OR (OU)
1.2.3. NOT (NÃO)
1.2.4. XOR (XOR)
1.2.5. Shifts
1.2.5.1. Shift Left (Deslocar à esquerda)
1.2.5.2. Shift Right (Deslocar à direita)
2. Exemplo
3. Conclusão

1. O que são/para que servem.

Convém ter especial atenção para não confundir Operadores Bit-a-Bit com Operadores de Comparação, possuem funcionalidades distintas. Operadores de Comparação, tal como o nome indica, são operadores que servem para comparar dois dados retornando o valor boleano TRUE (ou 1) caso a comparação seja verdadeira, ou então, FALSE (ou 0) caso a comparação seja falsa.

Segundo o Manual de PHP (http://www.php.net/) "Operadores bit-a-bit permitem que você accione ou desligue bits específicos dentro de um inteiro. Se ambos os parâmetros da esquerda e da direita forem strings, esses operadores irão trabalhar nos caracteres dessa string."

Um bit é a unidade mais pequena que pode ser representada num computador, um bit só pode conter dois valores, 0 (zero) ou 1 (um). Os bits podem ser agrupados, sendo que, 8 bits correspondem a 1byte, 1024 bytes equivalem a 1 kilobyte, 1024 kilobytes representam 1 Megabyte, etc.

1.2 Operadores Bit-a-Bit

1.2.1 AND

O operador AND é representado por "&". Uma expressão onde é utilizada o operador AND, para ser verdadeira (TRUE) os bits têm ambos de possuir o valor 1. Em caso de um, ou os dois serem 0 a expressão devolve o valor 0. Como qualquer valor multiplicado por 0 é igual a 0, o operador AND é muitas vezes associado à multiplicação.

Tabela da verdade:

0 AND 0 = 0
0 AND 1 = 0
1 AND 0 = 0
1 AND 1 = 1

Exemplo: $a = $b & $c;
Supondo que $b = 10101011 e $c = 10000111:

$a =
10101011 &
10000111
--------------------
10000011
(...)
$a = 10000011;

1.2.2 OR

O operador OR é representado por "|". Uma expressão para ser verdadeira pelo menos um dos bits tem de ser 1, ou seja, só se os dois bits forem igual a 0 é que uma expressão é falsa.

Tabela da verdade:

0 OR 0 = 0
0 OR 1 = 1
1 OR 0 = 1
1 OR 1 = 1

Exemplo: $a = $b | $c;
Supondo que $b = 10101011 e $c = 10000111:

$a =
10101011 |
10000111
--------------------
10101111
(...)
$a = 10101111;

1.2.3 NOT

O operador NOT é um operador unário e é representado por "~". A operação exercida por este operador é de negação lógica sobre os bits, isto é, torna falso onde é verdadeiro e torna verdadeiro onde é falso.

Tabela da verdade:

NOT 1 = 0
NOT 0 = 1

Exemplo: $a = ~$b;
Supondo que $b = 10101011;

$a = ~(10101011);
(...)
$a = 01010100;

1.2.4 XOR

O operador XOR (Ou Exclusivo) é representado por "^". Com este operador, se os bits forem diferentes os bits resultantes são verdadeiros.

Tabela da verdade:

0 XOR 0 = 0
0 XOR 1 = 1
1 XOR 0 = 1
1 XOR 1 = 0

Exemplo: $a = $b ^ $c;
Supondo que $b = 10101011 e $c = 10000111:

$a =
10101011 ^
10000111
-------------------------------
00101100
(...)
$a = 00101100;

1.2.5. Shifts

O operador Shift desloca N bits à esquerda ou direita dependendo se for utilizado Shift Left ou Shift Right. Devido à rapidez, são muitas vezes usadas na programação como multiplicador ou divisor como substituição dos operadores "*" e "/".

1.2.5.1 Shift Left (Deslocar à esquerda)

O operador Shift Left desloca à esquerda N bits. Pode-se entender o shift left como uma multiplicação por 2 elevado a N. É de salientar que um número elevado a 0 é igual a 1, logo, o shift left de 0 equivale à multiplicação por 1.

Exemplo: $a = 10101011;

$a << 0 = 10101011;
$a << 1 = 01010110;
$a << 2 = 10101100;
$a << 3 = 01011000;
$a << 4 = 10110000;
$a << 5 = 01100000;
(...)

1.2.5.2 Shift Right (Deslocar à direita)

O operador Shift Right desloca à direita N bits. Pode-se entender o Shift Right como uma divisão por 2 elevado a N.

Exemplo: $a = 10101011;

$a >> 0 = 10101011;
$a >> 1 = 01010101;
$a >> 2 = 00101010;
$a >> 3 = 00010101;
$a >> 4 = 00001010;
$a >> 5 = 00000101;
(...)

2. Exemplo

Um portal possui um sistema de autenticação e necessita de definir diferentes credenciais para cada utilizador. Isto é, os utilizadores 1 e 3 podem aceder a áreas do portal que os utilizadores 2 e 4 não podem. Dentro da área reservada aos utilizadores 1 e 3, o utilizador 3 apenas pode visualizar enquanto que o utilizador 1 pode também adicionar e remover informação.

Agora que o problema foi definido, poderá ser resolvido facilmente se for usado bitwise operators.

Nota: Este exemplo não faz referência ao sistema de autenticação, apenas as credenciais serão focalizadas.

<?php

session_start( );

// Num ficheiro, define-se as diversas acções/credenciais que se pode realizar no portal.
define( 'TEM_ACESSO_AREA1', 0x01 );
define( 'TEM_ACESSO_AREA2', 0x02 );
define( 'PODE_VER', 0x04 );
define( 'PODE_REMOVER', 0x08 );
define( 'PODE_ADICIONAR', 0x16 );

/*
Na base de dados, a tabela com os valores referentes ao utilizador e palavra-passe poderia existir
um terceiro campo com as credenciais.
Neste exemplo, irei escrever directamente neste script as credenciais dos 4 utilizadores.
*/

$utilizador_1 = ( TEM_ACESSO_AREA1 | PODE_VER | PODE_REMOVER | PODE_ADICIONAR );
$utilizador_2 = ( TEM_ACESSO_AREA2 );
$utilizador_3 = ( TEM_ACESSO_AREA1 | PODE_VER );
$utilizador_4 = ( TEM_ACESSO_AREA2 );

/*
Imaginando que o sistema de autenticação gerava uma variável de sessão com o nome do utilizador em
questão, então:
(Neste caso, utilizador_1 ate utilizador_4)
*/

$credencial = $$_SESSION['utilizador'];

/*
Na atribuição acima foi utilizada uma variável dinâmica $$<nome_variável>, supondo que a variável
$_SESSION['utilizador'] tinha o valor "utilizador_1", então o resultado seria:
$credencial = $utilizador_1;
neste caso, o mesmo que:
$credencial = ( TEM_ACESSO_AREA1 | PODE_VER | PODE_REMOVER | PODE_ADICIONAR );
*/

// Agora, pode-se verificar se o utilizador tem credenciais para executar determinada acção usando
o seguinte conceito:

if( $credencial & TEM_ACESSO_AREA1 ) {
    // O utilizador tem acesso à area1
    if( $credencial & PODE_VER ) {
        // O utilizador tem acesso à area1 e pode ver
    }
    else {
        // O utilizador não tem credenciais suficientes para ver
    }
}
else {
    // O utilizador não possui credenciais suficientes
}

if( $credenciais & TEM_ACESSO_AREA2 ) {
    // O utilizador tem acesso à area1
}

// etc, etc, etc...

?>

Algumas explicações extra:

define( 'TEM_ACESSO_AREA1', 0x01 );
define( 'TEM_ACESSO_AREA2', 0x02 );
define( 'PODE_VER', 0x04 );
define( 'PODE_REMOVER', 0x08 );
define( 'PODE_ADICIONAR', 0x16 );
...
define('<constante>', <múltiplos de 2>);

<múltiplos de 2> :
0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x16, 0x32, 0x64, 0x128, ...

Para "automatizar" também se poderia utilizar o shift left (relembro que é o mesmo que a multiplicação por 2 elevado a N):

define('TEM_ACESSO_AREA1', 1);
define('TEM_ACESSO_AREA2', TEM_ACESSO_AREA1 << 1);
define('PODE_VER', TEM_ACESSO_AREA1 << 2);
define('PODE_REMOVER', TEM_ACESSO_AREA1 << 3);
define('PODE_ADICIONAR', TEM_ACESSO_AREA1 << 4);
define('<acção>', TEM_ACESSO_AREA1 << <valor_anterior>+1);

3. Conclusão:

Espero que este tutorial tenha ajudado a compreender operadores Bit-a-Bit, principalmente quando são usados para trabalhar com flags (exemplo dado).
Mais informação sobre bitwise operators em: http://www.php.net/manual/pt_BR/language.operators.bitwise.php
Para qualquer dúvida, sugestão ou critica: http://forum.php-pt.com/

Contacto do autor:

Tiago Lopes ( Este endereço de e-mail está protegido contra spam bots, pelo que o JavaScript terá de estar activado para que possa visualizar o endereço de email )
http://tiago.ptspot.co

Actualizado em ( 19-Mar-2007 )