为什么~2等于-3?~操作符是如何工作的?
当前回答
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。
其他回答
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。
这里,二进制(8位)中的2是00000010,它的1的补码是11111101, 1的补数减去1得到1111110 -1 = 11111100, 这里的符号是-作为第8个字符(从R到L)是1 求1的补,no。即00000011 = 3 符号是负的所以这里是-3。
下面是一种解释:
让我们以~2 = -3为例(为了简单起见,使用8位系统进行解释)
1)我们有2——> 00000010
2)我们可以得到~2—> 11111101 #通过简单地交换位。
[但常见的错误是,有些人试图将~2的二进制值直接转换为十进制(以10为基数)数字,在这种情况下,它是253。这不是我们寻找互补的方式。
3)现在我们找到一个二进制数,将其与二进制值2~相加得到0(00000000)作为结果。 在这种情况下,它是00000011(即3),因为如果我们将00000011加到我们已有的11111101,我们得到100000000,但由于我们使用的是8位系统,1在第9位,它被完全忽略,所以我们最终得到00000000。
4)从点(3)我们可以说~2+3 = 0,因此我们可以说~2 = -3
注意:-3的值是简单的11111101,可以用同样的方式解释。
位补操作符(~)是一个一元操作符。
它的工作原理如下
首先,它将给定的十进制数转换为相应的二进制数 价值。这是在2的情况下,它首先将2转换为0000 0010(到8位二进制数)。
然后它将数字中的所有1都转换为0,所有0都转换为1,然后数字将变成11111101。
这是-3的2的补表示。
为了找到无符号的值使用补,即。要简单地将1111 1101转换为十进制(=4294967293),只需在打印时使用%u。
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。