为什么~2等于-3?~操作符是如何工作的?


当前回答

~翻转值中的位。

为什么~2等于-3与数字的位表示方式有关。数字用二的补数表示。

2是二进制值

00000010

和~2翻转位,所以现在的值是:

11111101

它是-3的二进制表示。

其他回答

~翻转值中的位。

为什么~2等于-3与数字的位表示方式有关。数字用二的补数表示。

2是二进制值

00000010

和~2翻转位,所以现在的值是:

11111101

它是-3的二进制表示。

记住,负数被存储为正数的补数。作为一个例子,这里是-2在2的补码中的表示:(8位)

1111 1110

得到它的方法是取一个数字的二进制表示,取它的补位(所有位的倒数),然后加1。Two从0000 0010开始,通过反转位,我们得到1111 1101。加1得到上面的结果。第一个位是符号位,表示负号。

那么让我们看看如何得到~2 = -3:

这里还有两个:

0000 0010

简单地翻转所有的位,我们得到:

1111 1101

那么-3在2的补中是什么样的呢?从正3,0000 0011开始,将所有位翻转到1111 1100,并添加1位成为负值(-3),1111 1101。

所以如果你简单地将2中的位反转,你就得到了2的-3的补表示。

补运算符(~)只是翻转位。由机器来解释这些比特。

位操作符是一个一元操作符,根据我的经验和知识,它的工作原理是符号和幅度方法。

例如~2的结果是-3。

这是因为逐位操作符将首先以符号和幅度表示数字,即0000 0010(8位操作符),其中MSB是符号位。

然后取2的负数,也就是-2。

-2用符号和幅度表示为1000 0010(8位运算符)。

之后,它将1添加到LSB(1000 0010 + 1),得到1000 0011。

也就是-3。

正如其他人所提到的~只是翻转位(将1变为0,将0变为1),由于使用了2的补码,您就得到了您所看到的结果。

需要补充的一点是为什么使用2的补数,这是为了对负数的运算和对正数的运算是一样的。把-3看成是要加3才能得到0的数字,你会看到这个数字是1101,记住二进制加法就像小学(十进制)加法,只是你得到2时进1,而不是10。

 1101 +
 0011 // 3
    =
10000
    =
 0000 // lose carry bit because integers have a constant number of bits.

因此1101是-3,翻转位就得到0010,也就是2。

我认为对于大多数人来说,困惑的部分来自于十进制数和有符号二进制数的区别,所以让我们先澄清一下:

对于人类十进制世界: 01表示1, -01表示-1, 对于计算机的二进制世界: 101是无符号的,表示5。 101的意思是(-4 + 1),如果是有符号的数字在x位置。 | x

所以2的翻转位= ~2 = ~(010)= 101 = -4 + 1 = -3 这种混淆是由于混淆了有符号的结果(101=-3)和没有符号的结果(101=5)