بٹ وائز آپریشنز کو سمجھنا: جاوا اسکرپٹ اور ازگر مختلف نتائج کیوں دیتے ہیں

جاوا اسکرپٹ بمقابلہ ازگر میں بٹ وائز آپریشنز: آپ کو کیا جاننے کی ضرورت ہے۔

بٹ وائز آپریشنز کم سطحی پروگرامنگ کا ایک اہم حصہ ہیں، اکثر ایسے حالات میں استعمال ہوتے ہیں جہاں کارکردگی کو بہتر بنانا ضروری ہوتا ہے۔ تاہم، ڈویلپرز کو ایک زبان سے دوسری زبان میں کوڈ پورٹ کرتے وقت غیر متوقع رویے کا سامنا کرنا پڑ سکتا ہے، خاص طور پر JavaScript اور Python کے درمیان۔ دونوں زبانوں میں یکساں بٹ وائز آپریشنز کرتے وقت ایک عام مسئلہ پیدا ہوتا ہے، پھر بھی مختلف نتائج ملتے ہیں۔

This discrepancy becomes evident when working with right-shift (>>دائیں شفٹ (>>) اور بٹ وائز اور (&) آپریشنز کے ساتھ کام کرتے وقت یہ تضاد واضح ہوجاتا ہے۔ مثال کے طور پر، نمبر پر ایک ہی آپریشن کو انجام دینا 1728950959 دونوں زبانوں میں الگ الگ آؤٹ پٹ دیتا ہے۔ جاوا اسکرپٹ واپس آتا ہے۔ 186، جبکہ ازگر واپس آتا ہے۔ 178اگرچہ کوڈ پہلی نظر میں یکساں نظر آتا ہے۔

مسئلے کی جڑ ان زبانوں کے نمبروں کو سنبھالنے کے مختلف طریقوں میں ہے، خاص طور پر بائنری ریاضی اور ڈیٹا کی اقسام کے لیے ان کا نقطہ نظر۔ JavaScript اور Python جیسی زبانوں میں بٹ وائز آپریشنز کو نقل کرنے کے لیے ان اختلافات کو سمجھنا ضروری ہے۔ اس علم کے بغیر، ڈویلپرز کو الجھن کا سامنا کرنا پڑ سکتا ہے، جیسا کہ اس مثال میں دیکھا گیا ہے جس کے ساتھ آپ فی الحال کام کر رہے ہیں۔

اس مضمون میں، ہم ان اختلافات کی بنیادی وجوہات کو تلاش کریں گے اور JavaScript اور Python دونوں میں مستقل نتائج حاصل کرنے کے لیے ایک حل کے ذریعے آپ کی رہنمائی کریں گے۔ آئیے اس دلچسپ مسئلے کی تفصیلات میں غوطہ لگائیں۔

جاوا اسکرپٹ اور ازگر کے درمیان بٹ وائز آپریشنز میں کلیدی فرق کو تلاش کرنا

مندرجہ بالا اسکرپٹس میں، ہم نے دریافت کیا کہ JavaScript اور Python کیسے ہینڈل کرتے ہیں۔ بٹ وائز آپریشنز differently, particularly when using the right-shift (>> مختلف طور پر، خاص طور پر جب رائٹ شفٹ (>>) اور بٹ وائز اور (&) آپریٹرز استعمال کریں۔ پہلی JavaScript مثال میں، کمانڈ console.log() آپریشن کا نتیجہ نکالتا ہے۔ 1728950959 >>1728950959 >> 8 اور 255. یہ نمبر 1728950959 کے بٹس کو آٹھ مقامات پر دائیں طرف شفٹ کرتا ہے اور پھر 255 کے ساتھ بٹ وائز پرفارم کرتا ہے، جو آخری 8 بٹس کو الگ کرتا ہے۔ نتیجہ 186 ہے۔ تاہم، جب پائتھون میں اسی آپریشن کی کوشش کی جاتی ہے، تو یہ 178 لوٹاتا ہے۔ یہ تضاد اس وجہ سے پیدا ہوتا ہے کہ ہر زبان انٹیجرز کو کس طرح سنبھالتی ہے، خاص طور پر جاوا اسکرپٹ میں 32 بٹ انٹیجرز پر دستخط کیے ہوئے ہیں۔

Python میں، انٹیجرز صوابدیدی درستگی کے ہوتے ہیں، یعنی وہ سسٹم کی میموری کی بنیاد پر سائز میں بڑھ سکتے ہیں، جب کہ JavaScript نمبروں کے لیے فکسڈ سائز کے 32-بٹ پر دستخط شدہ عدد استعمال کرتا ہے۔ یہ بنیادی فرق ہے جس کی وجہ سے Python کی آؤٹ پٹ جاوا اسکرپٹ سے مختلف ہوتی ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، ہم نے استعمال کیا۔ قسمیں Python میں ماڈیول، خاص طور پر ctypes.c_int32() فنکشن، جاوا اسکرپٹ کے 32 بٹ پر دستخط شدہ عددی رویے کی تقلید کرنے کے لیے۔ ازگر کو مجبور کر کے نمبر کو 32 بٹ پر دستخط شدہ عدد کے طور پر مانے، نتیجہ جاوا اسکرپٹ (186) جیسا ہو جاتا ہے۔ یہ نقطہ نظر اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ آپریشن دونوں زبانوں میں یکساں طریقے سے برتاؤ کرتا ہے۔

ہم نے ازگر میں ایک ماڈیولر حل بھی تلاش کیا، جہاں فنکشن bitwise_shift_and() پیدا کیا گیا تھا. یہ فنکشن نمبر کے ان پٹ، بٹ شفٹوں کی تعداد، اور بٹ وائز ماسک (اس معاملے میں، 255) کی اجازت دیتا ہے۔ یہ ماڈیولریٹی اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ فنکشن کو مختلف بٹ وائز آپریشنز کے لیے دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے کوڈ کو برقرار رکھنے اور بڑھانا آسان ہو جاتا ہے۔ ان پٹ کی توثیق کا استعمال کرتے ہوئے فنکشن میں بنایا گیا ہے۔ مثال () اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ آپریشن میں صرف درست عدد ہی پاس کیے گئے ہیں۔ یہ طریقہ نہ صرف ابتدائی مسئلہ کو حل کرتا ہے بلکہ اس سے اسکرپٹ کو مزید مضبوط بناتے ہوئے لچک اور غلطی سے نمٹنے میں بھی اضافہ ہوتا ہے۔

ان طریقوں کے علاوہ، دونوں اسکرپٹ ایک سے زیادہ ماحول میں آؤٹ پٹ کی درستگی کو درست کرنے کے لیے یونٹ ٹیسٹنگ کو شامل کرتے ہیں۔ کا استعمال کوشش کریں...سوائے Python میں بلاک غلطیوں کو احسن طریقے سے منظم کرنے میں مدد کرتا ہے، اگر غیر عددی اقدار کو فنکشن میں منتقل کیا جاتا ہے تو فیڈ بیک فراہم کرتا ہے۔ یہ نقطہ نظر اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ اسکرپٹ غیر متوقع طور پر ناکام نہیں ہوگا اور اسے بڑی ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جا سکتا ہے جہاں ان پٹ کی قسمیں مختلف ہو سکتی ہیں۔ جاوا اسکرپٹ کی طرف، console.log() نتیجہ چیک کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس سے بٹ وائز آپریشنز کی درستگی کو ڈیبگ کرنا اور تصدیق کرنا آسان ہو جاتا ہے۔

// JavaScript: Replicating the issue
console.log(1728950959 >> 8 & 255); // Outputs 186 in JavaScript

// Explanation:
// JavaScript uses 32-bit signed integers, and the right-shift operation shifts the bits.
// The '&' operator masks the last 8 bits of the shifted value, hence 186 is the result.

// Backend Python example showing the issue
print(1728950959 >> 8 & 255) # Outputs 178 in Python

# Explanation:
# Python handles integers differently; it has arbitrary precision.
# This leads to a different result due to how it handles shifts and bitwise operations.

# Python: Emulating 32-bit signed integers with ctypes library
import ctypes

# Applying the 32-bit signed integer emulation
def emulate_js_shift(num):
    num = ctypes.c_int32(num).value  # Emulate 32-bit signed integer
    return (num >> 8) & 255

# Test case
print(emulate_js_shift(1728950959))  # Outputs 186, same as JavaScript

# Explanation:
# ctypes.c_int32 ensures that Python treats the number like a 32-bit signed integer.
# This approach matches JavaScript's behavior more closely.

# Python: Modular bitwise operation with optimized error handling
def bitwise_shift_and(num, shift, mask):
    if not isinstance(num, int) or not isinstance(shift, int):
        raise ValueError("Inputs must be integers")
    result = (num >> shift) & mask
    return result

# Test case
try:
    print(bitwise_shift_and(1728950959, 8, 255))  # Outputs 178
except ValueError as e:
    print(f"Error: {e}")

# This solution incorporates input validation and modular design, making it reusable.

مختلف پروگرامنگ زبانوں میں بٹ وائز آپریشنز میں گہرا غوطہ لگائیں۔

JavaScript اور Python کے درمیان بٹ وائز آپریشنز پر بحث کرتے وقت ایک اور اہم عنصر یہ ہے کہ ہر زبان انٹیجر اوور فلو اور انڈر فلو کو کیسے ٹریٹ کرتی ہے۔ جاوا اسکرپٹ میں، نمبرز کو 64 بٹ فلوٹنگ پوائنٹ ویلیو کے طور پر اسٹور کیا جاتا ہے، لیکن بٹ وائز آپریشنز ان پر 32 بٹ پر دستخط شدہ عدد کے طور پر کیے جاتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ شفٹوں کو انجام دیتے وقت، نمبر کو سب سے پہلے 32 بٹ کے دستخط شدہ عدد میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور اس حد سے باہر کے کسی بھی بٹس کو ضائع کر دیا جاتا ہے، جس سے ممکنہ اوور فلو یا زیر بہاؤ مسائل پیدا ہوتے ہیں۔ دوسری طرف، Python میں عدد کے لیے بٹس کی ایک مقررہ تعداد نہیں ہے، جس کی وجہ سے وہ ضرورت کے مطابق بڑھنے کا باعث بنتے ہیں۔

مزید برآں، JavaScript مقامی طور پر غیر دستخط شدہ 32-بٹ انٹیجرز کو سپورٹ نہیں کرتا ہے، جو بائنری نمبروں سے نمٹنے کے دوران الجھن کا باعث بن سکتا ہے جو دستخط شدہ 32-بٹ انٹیجر رینج سے زیادہ ہیں۔ ازگر، من مانی طور پر بڑے عدد کو ہینڈل کرنے کی صلاحیت کے ساتھ، اکثر ایک ہی کارروائیوں میں مختلف نتائج پیدا کر سکتا ہے۔ کسی مخصوص ایپلیکیشن کے لیے آپ جس زبان کا انتخاب کرتے ہیں اس کا انحصار آپ کے حسابات کے لیے درکار درستگی پر ہو سکتا ہے اور آپ نمبر کے سائز کو کس طرح منظم کرنا چاہتے ہیں۔ ایسی صورتوں میں جہاں سائن انٹیجر اوور فلو سے گریز کرنے کی ضرورت ہے، Python کی ڈائنامک ٹائپنگ فائدہ مند ہو سکتی ہے۔

یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ جاوا اسکرپٹ بٹ وائز آپریشنز کو لاگو کرتے وقت خود بخود نمبروں پر دباؤ ڈالتا ہے۔ اگر آپ بڑی تعداد میں شفٹ کر رہے ہیں یا فلوٹس کے ساتھ کام کر رہے ہیں، تو JavaScript انہیں پہلے 32-بٹ دستخط شدہ عدد میں مجبور کرے گا۔ یہ Python سے متصادم ہے، جہاں آپ کو اس بات پر مکمل کنٹرول حاصل ہے کہ نمبروں کی نمائندگی اور ہیرا پھیری کیسے کی جاتی ہے۔ دو زبانوں کے درمیان ان بنیادی فرقوں کو سمجھنا آپ کو بٹ وائز آپریشنز کے ساتھ کام کرتے وقت زیادہ موثر اور قابل پیشن گوئی کوڈ لکھنے کی اجازت دیتا ہے۔