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利用位运算进行权限管理

原理

在Linux文件系统中,一个用户对文件或目录所拥有的权限分为三种:”可读”、”可写”和”可执行”,分别用 1 、2 和 4 来表示,它们之间可以任意组合:有“可读”、“可写”权限就用 3 来表示(1 + 2 = 3);有”可读“、”可执行“权限就用5来表示(1 + 4 = 5),三种权限全部拥有就用 7 表示(1 + 2 + 4 = 7)。

实际上,这种运算是基于二进制的。

假设可执行、可写、可读三种权限分别对应三个状态位,如果用户具有某种权限,那么将对应的状态位标识为“1”,反之则标识为“0”。如图:

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如果只有“可读”权限,那么就对应二进制数:001,将这个二进制数转成十进制就得到1;如果同时具有“可读”、“可写”权限,二进制数则对应为: 011,转十进制得:3;同理,三种权限都有的,十进制就等于7。

过位运算符很容易就可以做到类似的权限控制:

//定义权限//1<<n (n=0,1,2,3....),等于2的n次方(1,2,4,8,16,32)define(‘READ‘, 1<<0);     // READ=1, 把可读权限放在最右边define(‘WRITE‘, 1<<1);    // WRITE=2, 可读权限向左移一位define(‘EXCUTE‘, 1<<2);   // EXCUTE=4, 可执行权限向左移两位//赋予权限$user_permission = READ | WRITE; //$user_permission=3,表示有读和写的权限//验证权限   echo ‘可读:‘, ($user_permission & READ) ? ‘Yes‘ : ‘No‘, "\n";echo ‘可写:‘, ($user_permission & WRITE) ? ‘Yes‘ : ‘No‘, "\n";echo ‘可执行:‘, ($user_permission & EXCUTE) ? ‘Yes‘ : ‘No‘, "\n";

PHP语言本身的错误控制也是用位运算来做的,它甚至还利用了按位异或按位非,使得错误控制更加精确。

增加和删除权限

原理: 将每个二进制位为一个权限标识位

  • 增加权限使用 | (无论存在与否, 将对应的权限位置1)
  • 删除权限使用 ^ 或 & ~ (无论存在与否, 将对应的权限位置0)
  • 判断权限使用 (使用与判断对应的权限位是否为1, 是, 返回非0; 不是, 返回0)
define("PUBLIC_ARTICLE",    1);        //发行文章   define("CREATE_ARTICLE",    2);        //添加文章   define("MODIFY_ARTICLE",    4);        //修改文章   define("DELETE_ARTICLE",    8);        //删除文章   define("SHARCH_ARTICLE",    16);        //搜索文章   define("CREATE_COMMENT",    32);        //添加文章评论   define("DELETE_COMMENT",    64);        //删除文章评论   //所有的权限   $final_allow = PUBLIC_ARTICLE | CREATE_ARTICLE | MODIFY_ARTICLE              | DELETE_ARTICLE | SHARCH_ARTICLE | CREATE_COMMENT | DELETE_COMMENT;   echo "管理者拥有的全部权限:" .decbin($final_allow). "<br>";   $no_shearch_allow = $final_allow ^ SHARCH_ARTICLE;   echo "仅无法搜索文章的权限:" .decbin($no_shearch_allow). "<br>";   //编辑人员独有的权限   $editor_allow = PUBLIC_ARTICLE | MODIFY_ARTICLE | DELETE_ARTICLE;   $no_editor_allow = $final_allow & ~$editor_allow;   echo "非编辑人员所有的权限:" .decbin($no_editor_allow). "<br>";   

优点和缺陷

位运算的运算对象是二进制的位,速度快,效率高,而且节省存储空间,位运算做权限控制又相当地灵活。但是,位运算也有很大的局限,因为在32位计算机上,位移不能超过32次,这就要求权限数量不超过32种。

利用位运算进行权限管理