ビットAND演算の基本

ビットAND（&）を理解する

AND演算子は2つのオペランドの対応するビットの各ペアを比較します。結果ビットは両方の入力ビットが1の場合のみ1になり、それ以外は0です。

真理値表

A | B | A & B
--|---|------
0 | 0 |   0
0 | 1 |   0
1 | 0 |   0
1 | 1 |   1

計算例

42 & 15を計算してみましょう：

  42  = 00101010
& 15  = 00001111
──────────────────
  10  = 00001010

両方のオペランドが1を持つビットだけが結果に残ります。42の上位4ビット（0010）は15の対応ビットが0のためクリアされます。

ANDが基本である理由

ANDはマスキングを可能にするため、最も一般的に使用されるビット演算です。マスキングとは値から特定のビットを抽出またはゼロにする機能です。1とANDしたビットは元の値を保持し、0とANDしたビットは0になります。この性質によりANDは以下に不可欠です：

• パックされたデータ構造からフィールドを抽出
• 他のビットを保持しながら特定のフラグビットをクリア
• 特定のビットが設定されているかテスト
• 2の累乗によるモジュロの実装（例：n & 0x0Fはn % 16と同等）

パフォーマンスノート

ANDはほぼすべてのプロセッサで1CPUサイクルで動作するため、モジュロなどの同等の算術演算よりはるかに高速です。