如何通过二进制末位判断int变量奇偶及运算效率问题

具体判断方法 #

计算机中所有整数本质上都以二进制形式存储，二进制从右往左每一位的权重是2的对应次幂：除了最右侧末位的权重是2^0=1，其余所有位的权重都是2、4、8……这类偶数。偶数相加的结果永远是偶数，偶数加1才会得到奇数，因此只要看二进制最后一位的取值，就能直接判断数字奇偶：

• 将目标整数和1做按位与运算（写法为n & 1），如果结果为1，说明二进制末位是1，对应数字是奇数
• 如果运算结果为0，说明二进制末位是0，对应数字是偶数

这个规则对补码存储的负数同样生效，不需要额外处理符号问题。以Python为例，判断逻辑的实现非常简单：

# 传入整数，奇数返回True，偶数返回False
def is_odd(n: int) -> bool:
    return (n & 1) == 1

和取模判断方式的性能对比 #

直接读取二进制末位判断奇偶速度更快的说法，只在非常极端的场景下成立，99%的实际开发场景里，两种写法没有任何可测量的速度差异：

• 从纯硬件指令逻辑看，通用取模运算需要调用除法器计算余数，耗时确实比单步的按位与操作高。但目前所有成熟的编译器（GCC、Clang、MSVC等）、甚至不少脚本语言的解释器，只要开启基础优化，碰到n % 2这类对2取模判断奇偶的写法，都会自动把它优化成等价的按位与指令，最终CPU执行的机器码和手写n & 1完全一致，不存在速度差。
• 只有在完全关闭所有编译优化、或者使用的语言/运行环境完全没做这个针对性优化的情况下，按位与判断才会比取模快一点——但这个速度差是纳秒级的，普通业务场景下根本测不出来差异，更不可能成为程序的性能瓶颈。
• 日常写代码优先选团队成员读着最顺畅的写法就好，没必要为了这点几乎不存在的性能优势强行换写法，平白增加后续维护的理解成本。

补充一个容易踩的坑：部分语言中负数取模的结果为负数，比如C语言里(-1) % 2的返回值是-1，这时候写n % 2 == 1判断负奇数会出错，反而按位与的写法不会受符号规则影响，兼容性更好。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者thomas