Pythonの<<と>>演算子とは？ビットシフト演算子の基本を解説

Pythonの<<と>>演算子（ビットシフト演算子）とは

Pythonにおける「<<」と「>>」は、それぞれ左シフト演算子・右シフト演算子と呼ばれるビット単位の演算子です。第1オペランドには数値オブジェクトの2進数表現が用いられ、第2オペランドには、そのビット列を左右どちらの方向に何桁ずらすかを指定します。

これらの演算子を使うと、整数を2進数のビット列として操作でき、効率的な計算やフラグ管理などに役立ちます。

左シフト演算子「<<」の使い方

「<<」はビットパターンを左へシフトし、空いた右側（最下位ビット側）には0が埋められます。以下の例では、60（2進数で111100）を2桁左にシフトしています。

>>> a = 60
>>> bin(a)
'0b111100'
>>> b = a << 2
>>> b
240
>>> bin(b)
'0b11110000'

結果を見ると、元のビット列の末尾に2つの0が追加され、240（11110000）になっていることがわかります。これは「60 × 4（2の2乗）」と同じ結果です。

右シフト演算子「>>」の使い方

一方、「>>」はビットパターンを右へシフトし、空いた左側（最上位ビット側）には0が埋められます。

>>> a = 60
>>> bin(a)
'0b111100'
>>> b = a >> 2
>>> b
15
>>> bin(b)
'0b1111'

右端の2ビットが切り捨てられ、15（1111）になります。これは「60 ÷ 4（2の2乗）」の商と一致します。

まとめ：シフト演算と掛け算・割り算の関係

• x << n は「x × 2ⁿ」と等価
• x >> n は「x ÷ 2ⁿ」の商（小数点以下切り捨て）と等価

なお、負の数に対する右シフトでは挙動が異なる場合があるため注意が必要です。日常的なコードでは掛け算・割り算の方が読みやすいことが多いですが、ビット操作やパフォーマンスが重要な場面ではシフト演算子が活躍します。