一. 位运算

二. 无符号整型数（简单的说不带正负号的整型数）

2.1 整型类型的定义

2.2 Lua中的无符号整型

2.2.3 如何处理无符号整型数，请看下面例子

三. 打包和解包二进制数据

例1. 输出一个指定字符串中所有被打包的字符串

一. 位运算

与算术运算符不同，位运算符只能用于整型数。位运算符包括 &(按位与)、|（按位或）、~（按位异或）、>>（逻辑右移）、(逻辑左移) 和一元运算符~(按位取反) 。（注意：在其他一些语言中，异或运算符位^, 而在Lua语言中^ 代表幂运算）

二进制按位与、按位或、按位异或的理解

-- 下面例子都是用16进制表现
string.format("%x", 0xff & 0xabcd)    --> cd
string.format("%x", 0xff | 0xabcd)    --> abff
string.format("%x", 0xaaaa ~ -1)  --> ffffffffffff5555
string.format("%x", ~0)       --> ffffffffffffffff

两个移位操作都会用0填充空出的位，这个行为通常称为逻辑移位。Lua语言没有提供算术右移，即使用符合位填充空出的位。我们可以通过向下取整除法(floor除法)，除以合适的2的整数次幂来实现算术右移（例如，x//16与算术右移4位等价）

移位数是负数表示向相反的方向移位，即a>>n 与 a：

string.format("%x",0xff << 12)   -->ff000
string.format("%x", 0xff >> -12) --> abff

如果移位数等于或大于整型表示的位数（标准Lua为64位，精简Lua为32位），由于所有的位都被结果中移出了，所以结果是0：

string.format("%x", -1 << 80) --> 0

二. 无符号整型数（简单的说不带正负号的整型数）

无符合整型数（百度百科）

2.1 整型类型的定义

整型有无符号（unsigned）和 有符号（signed）两种类型。在默认情况下声明的整型变量都是有符号的类型。

无符号整型和有符号整型的区别：无符号类型可以存放的正数范围比有符号整型中范围大一倍，因为有符号类型将最高位用来存储符号，而无符号类型全部存储数字

2.2 Lua中的无符号整型

2.2.3 如何处理无符号整型数，请看下面例子

> x = 13835058055282163712   --这是一个比2^63-1 还大的数，所以X是一个无符号整型数
> x --> - 4611686018427387904
-- 在控制台输出为 一个负数，因为Lua整型默认是有符号整型, 正数部分最大是 2^63-1 ，
--  所以X 比 2^63-1 还大 4611686018427387904 这么多，所以自动转换成负数

那么如果需要对有符号整数进行处理的话，需要怎么做呢？

a. 可以使用选项 %u 或 %x 在函数string.format 中指定以无符号整型数进行输出

string.format("%u", x) --> 13835058055282163712
sting.format("0x%X", x)   --> 0xC000000000000000 (十六进制)

b. 加法、减法和乘法操作对于有符号整型数和无符号整型数是一样的

string.format("%u", x) --> 13835058055282163712
string.format("%u", x + 1)   --> 13835058055282163713
string.format("%u", x - 1)    --> 13835058055282163711

c. 比较运算符比较不同符号位的整型数会出现问题，因为有符号整型的整数更小，代表的是负数，

0x7fffffffffffffff < 0x8000000000000000 --> false

Lua5.3提供了函数math.ult 来比较无符号整型数

math.ult(0x7fffffffffffffff, 0x8000000000000000) --> true

或者在进行有符号比较前先用掩码掩去两个操作数的符号位

mask = 0x8000000000000000
(0x77fffffffffffffff ~ mask) < (0x8000000000000000 ~ mask) --> true

d. 无符号除法（算法直接用）

function udiv(n, d)if d < 0 thenif math.ult(n, d) then return 0elsereturn 1endlocal q = ((n >> 1) // d) << 1local r = n - q * dif not math.utl(r, d) then q = q + 1 endreturn q   end
end

e. 无符号整型数转换为浮点型数（算法直接用）

要把一个无符号整型数转换位浮点型数，可以先将其转换成有符号整型数，取模纠正结果

u = 11529215046068469760
f = (u + 0.0) % 2^64
string.format("%.0f"", f)    --> 11529215046068469760

f. 浮点型数转换为无符号整型数（算法直接用）

f = 0xA000000000000000.0
u = math.tointeger(((f + 2 ^63) % 2^64) - 2^63)
string.format("%x", u)    --> a000000000000000

三. 打包和解包二进制数据

函数 string.pack：会把值 "打包"为二进制字符串

函数 string.unpack：则从字符串中提取这些值

string.pack 和 string.unpack 的第一个参数是格式化字符串，用于描述如何打包数据。格式化字符串中的每个字母都描述了如何打包/解包一个值

s = string.pack("iii", 3, -27, 450)
> #s --> 12
> string.unpack("iii",s)   -->3 -27 450 13（即 unpack函数会返回最后一个读取的元素在字符串的位置）

string.unpack 有一个可选的第三参数，用于指定开始读取的位置

例1. 输出一个指定字符串中所有被打包的字符串

s = "hello\0Lua\0world\0"
local i = 1
while i <= #s dolocal resres, i = string.unpack("z", s, i)print(res)
end
--> hello
--> Lua
--> world

选项 z意味着一个以\0结尾的字符串

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