問題
8ビットのビット列の下位4ビットが変化しない操作はどれか。
- ア：16進表記 0F のビット列との排他的論理和をとる。
- イ：16進表記 0F のビット列との否定論理積をとる。
- ウ：16進表記 0F のビット列との論理積をとる。
- エ：16進表記 0F のビット列との論理和をとる。
基本情報技術者平成28年秋期 午前問1
真（true：条件が成立）と偽（false：条件が成立しない）という2つの値を用いて行う演算である論理演算は、基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題される問題です。
論理演算には「論理積」（AND）、「論理和」（OR）、「否定」（NOT）、排他的論理和（XOR）などがあります。
本記事では、論理演算について図解で分かりやすく解説しています。
本記事で学べること
- 論理演算（論理和・論理積・否定・排他的論理和）を理解
- 基本情報技術者試験の過去問の解き方を学ぶ
目次
論理積（AND）
論理積（AND）とは、2つある条件がともに"真"（true：条件が成り立つ）のときのみ"真"（true）を出力する演算です。
「AかつB」と表現し、論理演算記号では（A・B）または（A∧B）という記号で表現します。
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論理積のベン図
論理積は、AとBの両方にあてはまる場合に"真"（true）を出力します。ベン図で赤くなっている部分が"真"（true）を返す条件です。
例
A：サッカーチームに所属、B：野球チームに所属
サッカーチームに所属 かつ 野球チームに所属 している場合に"真"（true）、それ以外は"偽"（false）を出力する。
論理積の真理値表
論理積の真理値表は次のとおりです。
| A | B | A・B |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
論理積では、AとBの両方が"1"（true）の場合のみ"1"（true）を出力し、それ以外は"0"（false）を出力します。
論理和（OR）
論理和（OR）とは、2つある条件のいずれかが"真"（true：条件が成り立つ）である場合に"真"（true）を出力する演算です。
「AまたはB」と表現し、論理演算記号では（A+B）または（A∨B）という記号で表現します。
論理和のベン図
論理和は、AとBのどちらか もしくは 両方にあてはまる場合に"真"（true）を出力します。ベン図で赤くなっている部分が"真"（true）を返す条件です。
例
A：サッカーチームに所属、B：野球チームに所属
サッカーチームに所属 または 野球チームに所属 している場合に"真"（true）、どちらにも所属していない場合は"偽"（false）を出力する。
論理和の真理値表
論理和の真理値表は次のとおりです。
| A | B | A+B |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
論理和では、AとBのどちらか もしくは 両方が"1"（true）の場合に"1"（true）を出力し、それ以外は"0"（false）を出力します。
否定（NOT）
否定（NOT）とは、1つの条件に対して、真偽値の値を反転させる演算です。
「Aではない」と表現し、論理演算記号では(A)（もしくは¬）という記号で表現します。
否定のベン図
否定はAではないときに"真"（true）を出力します。ベン図で赤くなっている部分が"真"（true）を返す条件です。
否定の真理値表
否定の真理値表は次のとおりです。
| A | (A) |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
否定はAが"0"（false）の場合に"1"（true）を出力し、Aが"1"（true）の場合に"0"（false）を出力します。
排他的論理和（XOR）
排他的論理和（XOR）とは、2つある条件のうち片方だけが"真"（true：条件が成り立つ）である場合に"真"を出力する演算です。
論理演算記号では（A⊕B）という記号で表現します。
排他的論理和のベン図
排他的論理和は、AとBのどちらか片方にあてはまる場合に"真"（true）を出力します。ベン図で赤くなっている部分が"真"（true）を返す条件です。
排他的論理和の真理値表
排他的論理和の真理値表は次のとおりです。
| A | B | A⊕B |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
排他的論理和では、AとBのどちらか片方が"1"（true）の場合に"1"（true）を出力し、それ以外は"0"（false）を出力します。
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基本情報技術者試験 過去問の解説
問題
8ビットのビット列の下位4ビットが変化しない操作はどれか。
- ア：16進表記 0F のビット列との排他的論理和をとる。
- イ：16進表記 0F のビット列との否定論理積をとる。
- ウ：16進表記 0F のビット列との論理積をとる。
- エ：16進表記 0F のビット列との論理和をとる。
基本情報技術者平成28年秋期 午前問1
まずは16進数「0F」を2進数にします。
16進数「0F」→ 2進数「00001111」
※0 → 0000、F → 1111
この値に対して仮の値で論理演算をおこない、仮の値の下位4ビットが変化しない操作を求めます。今回は「00000011」を仮の値とします。
ア：排他的論理和（XOR）
ア：16進表記 0F のビット列との排他的論理和をとる。
排他的論理和
00000011 XOR 00001111 = 00001100
下位4ビットが変化したので「不正解」
※排他的論理和はどちらか片方のみが"1"のときに"1"を返し、それ以外は"0"を返す
イ：否定論理積（NAND）
イ：16進表記 0F のビット列との否定論理積をとる。
否定的論理積
00000011 NAND 00001111 = 11111100
下位4ビットが変化したので「不正解」
※否定的論理積は論理積の否定なので、両方が"1"のときに"0"を返し、それ以外は"1"を返す
ウ：論理積（AND）
ウ：16進表記 0F のビット列との論理積をとる。
論理積
00000011 AND 00001111 = 00000011
下位4ビットが変化しないので「正解」
※論理積は両方が"1"のときに"1"を返し、それ以外は"0"を返す
エ：論理和（OR）
エ：16進表記 0F のビット列との論理和をとる。
論理和
00000011 OR 00001111 = 00001111
下位4ビットが変化しないので「不正解」
※論理和は片方または両方が"1"のときに"1"を返し、それ以外は"0"を返す
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