^

キャレット（演算子）

意味ビット単位のXOR演算子

^とは？

^（キャレット）は、Rubyでビット単位のXOR（排他的論理和）演算を行うための演算子です。二つの整数のビット表現を比較し、対応するビットが異なる場合に1、同じ場合に0を返します。

^の具体的な使い方

ビット単位XORの基本的な使用例

# 5（二進数: 0101）と 3（二進数: 0011）のビット単位XOR
result = 5 ^ 3
puts "5 ^ 3 = #{result}"
puts "二進数表現: #{result.to_s(2).rjust(4, '0')}"

👇出力結果

5 ^ 3 = 6
二進数表現: 0110

この例では、5と3のビット単位XOR（排他的論理和）を行います。結果は6（二進数で0110）になります。各ビット位置で、ビットが異なる場合に1、同じ場合に0になります。

XORを使った簡単な暗号化と復号化

# 暗号化と復号化のキー
key = 0b1010

# 暗号化する文字のASCIIコード
original = 'A'.ord
puts "元の文字: A (ASCII: #{original})"

# XORで暗号化
encrypted = original ^ key
puts "暗号化後: #{encrypted}"

# XORで復号化
decrypted = encrypted ^ key
puts "復号化後: #{decrypted.chr} (ASCII: #{decrypted})"

👇出力結果

元の文字: A (ASCII: 65)
暗号化後: 75
復号化後: A (ASCII: 65)

XOR演算子は簡単な暗号化にも使えます。同じキーでXOR演算を2回行うと元の値に戻るという性質を利用しています。この例では、'A'を暗号化し、その後で復号化しています。

^に関するよくある質問

Q. XOR演算子の特徴は？

A. XOR演算子は、二つのビットが異なる場合に1、同じ場合に0を返します。データの暗号化や特定のビットの反転に使用されます。

Q. XOR演算子はどんな時に使う？

A. 簡単な暗号化、ハッシュ関数の実装、特定のビットのトグル（反転）などに使用されます。

Q. a ^ a の結果は何になりますか？

A. 常に0になります。同じ数のXOR演算は全てのビットを0にします。これはXOR演算子の重要な性質の一つです。

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