为什么~2等于-3?~操作符是如何工作的?


当前回答

这个操作是补语,不是否定语。

考虑~0 = -1,然后从这里开始。

否定的算法是,“补,加”。

你知道吗?还有一种“一的补”,它的逆数是对称的,它有一个0和一个-0。

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。

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。

简单的 ...........

作为任何数字的2的补,我们可以通过将所有1逆为0来计算,反之亦然,然后再加上1。

这里N= ~N产生的结果总是-(N+1)。因为系统以2的补码的形式存储数据,这意味着它像这样存储~N。

  ~N = -(~(~N)+1) =-(N+1). 

例如::

  N = 10  = 1010
  Than ~N  = 0101
  so ~(~N) = 1010
  so ~(~N) +1 = 1011 

点就是负的原点。我的观点是假设我们有32位寄存器,这意味着2^31 -1位涉及到操作,剩下的一位在早期计算(补码)中被存储为符号位,通常为1。结果是~10 = -11。

~(-11) =10;

如果printf("%d",~0);结果是-1;

但printf(“%u”,~0)比结果:4294967295在32位机器上。

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。

简单地说,~就是找到对称值(到-0.5)。

~a和a应该与0和-1中间的镜像对称。

- 5, 4, 3, 2, 1 | 0, 1, 2, 3, 4

~0 == -1
~1 == -2
~2 == -3
~3 == -4

这是因为计算机是如何表示负数的。

比如说,如果正值用1来计数,负值就用0。

1111 1111 == -1

1111 1110 == -2; // add one more '0' to '1111 1111'

1111 1101 == -3; // add one more '0' to '1111 1110'

最后,~i == -(i+1)。