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ビット関数

ビット関数は、UInt8UInt16UInt32UInt64Int8Int16Int32Int64Float32Float64 の任意の 2 つの型の組み合わせに対して動作します。一部の関数は String および FixedString 型もサポートします。

結果の型は、引数のビット数の最大値と同じビット数を持つ整数型になります。少なくとも一方の引数が符号付きの場合、結果は符号付きの数値になります。引数が浮動小数点数の場合は、Int64 にキャストされます。

bitAnd

導入バージョン: v1.1.0

2 つの値に対してビット単位の論理積 (AND) 演算を実行します。

構文

bitAnd(a, b)

引数

返り値

ビット単位の論理積演算 a AND b の結果を返します。

使用例

CREATE TABLE bits
(
    `a` UInt8,
    `b` UInt8
)
ENGINE = Memory;

INSERT INTO bits VALUES (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1);

SELECT
    a,
    b,
    bitAnd(a, b)
FROM bits
┌─a─┬─b─┬─bitAnd(a, b)─┐
│ 0 │ 0 │            0 │
│ 0 │ 1 │            0 │
│ 1 │ 0 │            0 │
│ 1 │ 1 │            1 │
└───┴───┴──────────────┘

bitCount

導入バージョン: v20.3.0

数値の 2 進数表現における 1 ビットの数を計算します。

構文

bitCount(x)

引数

  • x — 整数または浮動小数点数。(U)Int* または Float*

戻り値

x で 1 に設定されているビットの数を返します。UInt8

注記

この関数は入力値をより大きな型に変換しません (符号拡張は行いません) 。 たとえば、bitCount(toUInt8(-1)) = 8 です。

使用例

SELECT bin(333), bitCount(333);
┌─bin(333)─────────┬─bitCount(333)─┐
│ 0000000101001101 │             5 │
└──────────────────┴───────────────┘

bitHammingDistance

導入バージョン: v21.1.0

2 つの数値のビット表現間のハミング距離を返します。 SimHash 関数と組み合わせて、ほぼ重複している文字列の検出に使用できます。 距離が小さいほど、文字列同士はより類似しています。

構文

bitHammingDistance(x, y)

引数

  • x — ハミング距離を計算するための1つ目の数値。(U)Int* または Float*
  • y — ハミング距離を計算するための2つ目の数値。(U)Int* または Float*

返り値

xy のハミング距離を UInt8 型で返します。

使用例

SELECT bitHammingDistance(111, 121);
┌─bitHammingDistance(111, 121)─┐
│                            3 │
└──────────────────────────────┘

bitNot

導入バージョン: v1.1.0

ビット単位の NOT 演算を実行します。

構文

bitNot(a)

引数

  • a — ビット単位の NOT 演算を適用する値。(U)Int* または Float* または String

戻り値

~a の結果、つまりビットが反転された a を返します。

使用例

SELECT
    CAST('5', 'UInt8') AS original,
    bin(original) AS original_binary,
    bitNot(original) AS result,
    bin(bitNot(original)) AS result_binary;
┌─original─┬─original_binary─┬─result─┬─result_binary─┐
│        5 │ 00000101        │    250 │ 11111010      │
└──────────┴─────────────────┴────────┴───────────────┘

bitOr

導入バージョン: v1.1.0

2 つの値に対してビット単位の OR 演算を実行します。

構文

bitOr(a, b)

引数

返り値

ビット単位の OR 演算 a OR b の結果を返します。

使用例

CREATE TABLE bits
(
    `a` UInt8,
    `b` UInt8
)
ENGINE = Memory;

INSERT INTO bits VALUES (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1);

SELECT
    a,
    b,
    bitOr(a, b)
FROM bits;
┌─a─┬─b─┬─bitOr(a, b)─┐
│ 0 │ 0 │           0 │
│ 0 │ 1 │           1 │
│ 1 │ 0 │           1 │
│ 1 │ 1 │           1 │
└───┴───┴─────────────┘

bitRotateLeft

導入バージョン: v1.1.0

ビット列を指定した数だけ左に回転させます。左端からあふれたビットは右端に回り込みます。

構文

bitRotateLeft(a, N)

引数

戻り値

a と同じ型の、回転後の値を返します。(U)Int8/16/32/64

使用例

SELECT 99 AS a, bin(a), bitRotateLeft(a, 2) AS a_rotated, bin(a_rotated);
┌──a─┬─bin(a)───┬─a_rotated─┬─bin(a_rotated)─┐
│ 99 │ 01100011 │       141 │ 10001101       │
└────┴──────────┴───────────┴────────────────┘

bitRotateRight

導入バージョン: v1.1.0

ビット列を指定した数だけ右に回転させます。あふれたビットは左側に回り込みます。

構文

bitRotateRight(a, N)

引数

戻り値

a と同じ型の回転後の値を返します。(U)Int8/16/32/64

使用例

SELECT 99 AS a, bin(a), bitRotateRight(a, 2) AS a_rotated, bin(a_rotated);
┌──a─┬─bin(a)───┬─a_rotated─┬─bin(a_rotated)─┐
│ 99 │ 01100011 │       216 │ 11011000       │
└────┴──────────┴───────────┴────────────────┘

bitShiftLeft

導入バージョン: v1.1.0

値の2進数表現を、指定したビット数だけ左にシフトします。

FixedString または String は、単一のマルチバイト値として扱われます。

FixedString 値のビットは、シフトアウトされると失われます。 一方で、String 値は追加のバイトで拡張されるため、ビットは失われません。

構文

bitShiftLeft(a, N)

引数

返される値

a と同じ型のシフト後の値を返します。

バイナリエンコードを用いた使用例

SELECT 99 AS a, bin(a), bitShiftLeft(a, 2) AS a_shifted, bin(a_shifted);
┌──a─┬─bin(99)──┬─a_shifted─┬─bin(bitShiftLeft(99, 2))─┐
│ 99 │ 01100011 │       140 │ 10001100                 │
└────┴──────────┴───────────┴──────────────────────────┘

16進数エンコードを用いた使用例

SELECT 'abc' AS a, hex(a), bitShiftLeft(a, 4) AS a_shifted, hex(a_shifted);
┌─a───┬─hex('abc')─┬─a_shifted─┬─hex(bitShiftLeft('abc', 4))─┐
│ abc │ 616263     │ &0        │ 06162630                    │
└─────┴────────────┴───────────┴─────────────────────────────┘

Fixed String エンコーディングの使用例

SELECT toFixedString('abc', 3) AS a, hex(a), bitShiftLeft(a, 4) AS a_shifted, hex(a_shifted);
┌─a───┬─hex(toFixedString('abc', 3))─┬─a_shifted─┬─hex(bitShiftLeft(toFixedString('abc', 3), 4))─┐
│ abc │ 616263                       │ &0        │ 162630                                        │
└─────┴──────────────────────────────┴───────────┴───────────────────────────────────────────────┘

bitShiftRight

導入バージョン: v1.1.0

値の2進数表現を、指定したビット位置数だけ右にシフトします。

FixedString または String は、単一のマルチバイト値として扱われます。

FixedString の値では、シフトアウトされたビットは失われます。 これに対して、String の値は追加のバイトで拡張されるため、ビットは失われません。

構文

bitShiftRight(a, N)

引数

戻り値

a と同じ型のシフト後の値を返します。

バイナリエンコードを用いた使用例

SELECT 101 AS a, bin(a), bitShiftRight(a, 2) AS a_shifted, bin(a_shifted);
┌───a─┬─bin(101)─┬─a_shifted─┬─bin(bitShiftRight(101, 2))─┐
│ 101 │ 01100101 │        25 │ 00011001                   │
└─────┴──────────┴───────────┴────────────────────────────┘

16進数エンコードを用いた使用例

SELECT 'abc' AS a, hex(a), bitShiftLeft(a, 4) AS a_shifted, hex(a_shifted);
┌─a───┬─hex('abc')─┬─a_shifted─┬─hex(bitShiftRight('abc', 12))─┐
│ abc │ 616263     │           │ 0616                          │
└─────┴────────────┴───────────┴───────────────────────────────┘

Fixed String エンコーディングの利用例

SELECT toFixedString('abc', 3) AS a, hex(a), bitShiftRight(a, 12) AS a_shifted, hex(a_shifted);
┌─a───┬─hex(toFixedString('abc', 3))─┬─a_shifted─┬─hex(bitShiftRight(toFixedString('abc', 3), 12))─┐
│ abc │ 616263                       │           │ 000616                                          │
└─────┴──────────────────────────────┴───────────┴─────────────────────────────────────────────────┘

bitSlice

導入バージョン: v22.2.0

'offset' インデックスで指定されたビット位置から、'length' ビット分のビット列の部分文字列を返します。

構文

bitSlice(s, offset[, length])

引数

  • s — スライス対象の String または FixedString。String または FixedString

  • offset — 開始ビット位置 (1 始まりのインデックス) を指定します。

  • 正の値: 文字列の先頭から数えます。

  • 負の値: 文字列の末尾から数えます。

    (U)Int8/16/32/64 または Float*

  • length — 省略可能。抽出するビット数。

  • 正の値: length ビットを抽出します。

  • 負の値: offset から (string_length - |length|) まで抽出します。

  • 省略時: offset から文字列の末尾まで抽出します。

  • length が 8 の倍数でない場合、結果は右側を 0 でパディングして補完します。 (U)Int8/16/32/64 または Float*

戻り値

抽出されたビットを 2 進数列として表現した文字列を返します。結果は常にバイト境界 (8 ビットの倍数) に揃うようにパディングされます。String

使用例

SELECT bin('Hello'), bin(bitSlice('Hello', 1, 8));
SELECT bin('Hello'), bin(bitSlice('Hello', 1, 2));
SELECT bin('Hello'), bin(bitSlice('Hello', 1, 9));
SELECT bin('Hello'), bin(bitSlice('Hello', -4, 8));
┌─bin('Hello')─────────────────────────────┬─bin(bitSlice('Hello', 1, 8))─┐
│ 0100100001100101011011000110110001101111 │ 01001000                     │
└──────────────────────────────────────────┴──────────────────────────────┘
┌─bin('Hello')─────────────────────────────┬─bin(bitSlice('Hello', 1, 2))─┐
│ 0100100001100101011011000110110001101111 │ 01000000                     │
└──────────────────────────────────────────┴──────────────────────────────┘
┌─bin('Hello')─────────────────────────────┬─bin(bitSlice('Hello', 1, 9))─┐
│ 0100100001100101011011000110110001101111 │ 0100100000000000             │
└──────────────────────────────────────────┴──────────────────────────────┘
┌─bin('Hello')─────────────────────────────┬─bin(bitSlice('Hello', -4, 8))─┐
│ 0100100001100101011011000110110001101111 │ 11110000                      │
└──────────────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘

bitTest

導入バージョン: v1.1.0

任意の数値を2 進数表現に変換し、指定した位置のビット値を返します。ビット位置は右端を 0 として右から左へ数えます。

構文

bitTest(a, i)

引数

戻り値

a の 2 進数表現における位置 i にあるビットの値を返します。型は UInt8 です。

使用例

SELECT bin(2), bitTest(2, 1);
┌─bin(2)───┬─bitTest(2, 1)─┐
│ 00000010 │             1 │
└──────────┴───────────────┘

bitTestAll

導入バージョン: v1.1.0

指定された位置にあるすべてのビットに対する論理積 (AND 演算子) の結果を返します。 右端のビットを 0 として、右から左へ番号を振ります。

2 つのビットの論理 AND は、両方の入力ビットが真のとき、かつそのときに限り真になります。

構文

bitTestAll(a, index1[, index2, ... , indexN])

引数

戻り値

論理積演算の結果として UInt8 を返します。

使用例 1

SELECT bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5);
┌─bin(43)──┬─bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5)─┐
│ 00101011 │                          1 │
└──────────┴────────────────────────────┘

使用例 2

SELECT bitTestAll(43, 0, 1, 3, 5, 2);
┌─bin(43)──┬─bitTestAll(4⋯1, 3, 5, 2)─┐
│ 00101011 │                        0 │
└──────────┴──────────────────────────┘

bitTestAny

導入バージョン: v1.1.0

数値の指定されたビット位置にあるすべてのビットに対する論理和 (OR 演算子) の結果を返します。 右から左に数え、最下位ビットを 0 とします。

2 つのビット間の論理 OR は、入力ビットの少なくとも一方が true の場合に true になります。

構文

bitTestAny(a, index1[, index2, ... , indexN])

引数

戻り値

論理和演算の結果を返します。UInt8

使用例 1

SELECT bitTestAny(43, 0, 2);
┌─bin(43)──┬─bitTestAny(43, 0, 2)─┐
│ 00101011 │                    1 │
└──────────┴──────────────────────┘

使用例 2

SELECT bitTestAny(43, 4, 2);
┌─bin(43)──┬─bitTestAny(43, 4, 2)─┐
│ 00101011 │                    0 │
└──────────┴──────────────────────┘

bitXor

導入バージョン: v1.1.0

2 つの値に対してビット単位の排他的論理和 (XOR) 演算を実行します。

構文

bitXor(a, b)

引数

戻り値

ビット単位の XOR 演算 a XOR b の結果を返します。

使用例

CREATE TABLE bits
(
    `a` UInt8,
    `b` UInt8
)
ENGINE = Memory;

INSERT INTO bits VALUES (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1);

SELECT
    a,
    b,
    bitXor(a, b)
FROM bits;
┌─a─┬─b─┬─bitXor(a, b)─┐
│ 0 │ 0 │            0 │
│ 0 │ 1 │            1 │
│ 1 │ 0 │            1 │
│ 1 │ 1 │            0 │
└───┴───┴──────────────┘