用python模拟一个两位二进制数相加的全加器

在Python中，我们可以简单地通过位运算符模拟一个两位二进制数的全加器。全加器是一种基本电路，它能够计算两个输入的二进制数加上它们的进位结果。以下是一个简单的例子：

class FullAdder:
    def __init__(self):
        self.a = None  # 第一位加数
        self.b = None  # 第二位加数
        self.c_in = None  # 进位
        self.sum_out = None  # 和
        self.c_out = None  # 新的进位

    def add(self, a, b, c_in=0):
        self.a = a
        self.b = b
        self.c_in = c_in
        # 利用异或(XOR)操作得到和(sum)，同或(AND)操作得到进位(carry)
        self.sum_out = self.a ^ self.b ^ self.c_in
        self.c_out = (self.a & self.b) | (self.c_in & (self.a ^ self.b))
        return self.sum_out, self.c_out

# 使用示例
full_adder = FullAdder()
result_sum, result_carry = full_adder.add(1, 1)  # 二进制1+1
print("Sum:", bin(result_sum), "Carry:", bin(result_carry))  # 输出：Sum: 0b1 Carry: 0b1

这个`FullAdder`类有两个输入(a和b)和一个可选的进位(c_in)，通过add方法计算和新的进位值，并返回这两个结果。