权限管理是开发中常见的场景，传统方法可能依赖数组、字典或数据库，尤其是在权限很多的情况下，大量的变量命名以及重复运用会增加代码的复杂度，而且更容易出错。今天分享如何用 位运算 来管理权限，包括 赋予、移除 和 检查 操作。
什么是位运算？
位运算是直接对整数的二进制位进行操作的方式。Python 提供了多种位运算符，例如：
&（按位与）：两个对应位都为 1 时结果为 1。|（按位或）：任一对应位为 1 时结果为 1。~（按位非）：将每一位取反。^（按位异或）：对应位不同则为 1，相同则为 0。
如何用位运算管理权限？
每个权限对应一个独立的二进制位，下面的例子中设置了ABCD四种权限：
- 权限 A：
0001（十进制 1） - 权限 B：
0010（十进制 2） - 权限 C：
0100（十进制 4） - 权限 D：
1000（十进制 8）
每一个权限都是独立的一位，多种权限可以组合为一个整数。例如：
3表示拥有权限 A 和 B，因为0011的二进制表示第 0 位和第 1 位为1。
这种方法可以在复杂权限的情况下极大程度节约内存空间，以及逻辑复杂度。
示例代码
以下是实现权限管理的 Python 示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
# 定义权限常量
PERMISSION_A = 1 # 0001
PERMISSION_B = 2 # 0010
PERMISSION_C = 4 # 0100
PERMISSION_D = 8 # 1000
# 当前权限状态
permissions = 0 # 初始状态无权限
# 赋予权限
def add_permission(current, permission):
return current | permission
# 移除权限
def remove_permission(current, permission):
return current & ~permission
# 检查是否拥有某个权限
def has_permission(current, permission):
return (current & permission) != 0
- 添加权限 A 和 B：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
permissions = add_permission(permissions, PERMISSION_A) # 添加权限 A
permissions = add_permission(permissions, PERMISSION_B) # 添加权限 B
print(f"当前权限: {bin(permissions)}") # 输出二进制表示
if has_permission(permissions, PERMISSION_A):
print("拥有权限 A")
else:
print("没有权限 A")
当前权限: 0b11
拥有权限 A
- 移除权限 A：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
permissions = remove_permission(permissions, PERMISSION_A) # 移除权限 A
print(f"移除权限 A 后: {bin(permissions)}")
if has_permission(permissions, PERMISSION_A):
print("拥有权限 A")
else:
print("没有权限 A")
移除权限 A 后: 0b10
没有权限 A
原理解析
赋予权限
通过按位或 | 操作，将对应权限位设置为 1。例如：
1
2
3
current = 0b0010
permission = 0b0001
new_permissions = current | permission # 结果为 0b0011
移除权限
通过按位非 ~ 和按位与 &，将对应权限位设置为 0。例如：
1
2
3
current = 0b0011
permission = 0b0001
new_permissions = current & ~permission # 结果为 0b0010
检查权限
通过按位与 & 操作检测某位是否为 1：
1
2
3
current = 0b0011
permission = 0b0001
has_permission = (current & permission) != 0 # 结果为 True
