Kas yra bitų manipuliavimas?

Bitų manipuliavimas, kuris taip pat žinomas kaip bitų bangavimas arba bitų sukimas, yra tiesiog priemonė pakeisti kompiuterio programavimo bitus ir duomenis. Pakoreguodamas kompiuterio programavimą bitais, programuotojas gali padaryti didelę įtaką tam, kaip greitai kompiuteris gali grąžinti atsakymus į užklausas ir išspręsti skaičiavimus arba sukurti sudėtingus klaidų aptikimo ir šifravimo algoritmus. Kompiuterių ir technologijų pasaulyje raktiniais žodžiais tapo „greitesnis“, „saugesnis“ ir „mažesnis“. Bitų manipuliavimas suteikia kompiuterių programuotojams veiksmingą priemonę sumažinti bendrą kodo dydį ir sukurti efektyvesnius galutinius produktus su aukštu saugumo lygiu.

Norint suprasti, ką daro manipuliavimas bitais, pirmiausia reikia šiek tiek suprasti, ką daro programavimo kalbos ir koks skirtumas tarp bitų ir baitų. Kompiuterio programavimo kalba iš esmės yra iš anksto nustatytas kodų ir simbolių rinkinys, nurodantis kompiuteriui, ką daryti su tam tikra įvestimi. Kai vartotojas paspaudžia klaviatūros klavišą, jis gali akimirksniu pamatyti monitoriaus raidę arba skaičių, tačiau užkulisiuose kompiuterio programavimo kalba daro daug dalykų, kad tai įvyktų. Net paprasčiausioms kompiuterio funkcijoms gali prireikti kelių šimtų eilučių kompiuterio programavimo kalbos kodo, kad jos tinkamai veiktų.

Duomenys kompiuterio programavimo kalbos kode rašomi dalimis, vadinamomis bitais ir baitais. Baitas yra aštuoni bitai. Nors programuotojai dažnai dirba didesniu baito masteliu, bitų manipuliavimas suteikia programuotojui galimybę sutelkti dėmesį į nibble detales, kurios yra keturi bitai ar net vienas bitas. Ši galimybė sutelkti dėmesį į duomenų struktūros detales suteikia programuotojui galimybę nustatyti vėliavėlę arba kurti kitas programavimo instrukcijas, nekuriant didelių kodo bibliotekų.

Algoritmiškai manipuliuodamas programavimo kalbos bitais, kompiuterių programuotojas gali sukurti lygiagrečią apdorojimo sistemą, kuri gali žymiai padidinti kompiuterio programos našumą. Nors daugumoje programavimo kalbų kiekvieną informacijos sluoksnį reikia apdoroti nuoseklia tvarka, bitų manipuliavimas leidžia šias funkcijas atlikti lygiagrečiai. Taip tvarkydama funkcijas, kompiuterinė programa vienu metu gali atlikti kelias užduotis ir skaičiavimus, taip pagerindama programos greitį ir funkcionalumą.

Dėl šios patobulintos spartos ir kelių užduočių atlikimo galimybės bitų manipuliavimas yra galingas įrankis saugių šifravimo ir klaidų aptikimo algoritmų pasaulyje. Naudojant bitų manipuliavimą, galima sukurti sudėtingus algoritmus, kad paslėptų jautrią informaciją nuo smalsių akių. Šie algoritmai gali būti naudojami informacijai užšifruoti ir vėl ją iššifruoti, kad būtų galima gauti. Manipuliuodami programavimo kalbos kodo bitais, kūrėjai netgi gali sukurti programas, kurios gali aptikti jų pačių kodo pažeidžiamumą per kelias minutes, o ne per daug valandų ar dienų, kurių anksčiau reikėjo šiai užduočiai atlikti.