为什么屏蔽负数会产生正数？

Why does masking a negative number produce a positive number?

在 C++ 中，我有以下代码：

int x = -3;
x &= 0xffff;
cout << x;

这会产生

65533

但是如果我去掉负数，那么我有这个：

int x = 3;
x &= 0xffff;
cout << x;

我只是得到 3 作为结果

为什么第一个结果不是负数？我希望 -3 将被符号扩展到 16 位，这仍然应该给出一个二进制补码负数，考虑到所有这些扩展位都是 1。因此最高有效位也将是 1。

您的系统似乎使用 32 位 int 和负数的补码表示。

常数0xFFFF覆盖最低有效两个字节，高两个字节为零。

-3 的值为 0xFFFFFFFD，因此用 0x0000FFFF 屏蔽它会得到 0x0000FFFD，或十进制的 65533。

正数 3 是 0x00000003，所以用 0x0000FFFF 掩码可以得到 3 的结果。

如果您指定 16 位数据类型，您将得到您期望的结果，例如 

int16_t x = -3;
x &= 0xffff;
cout << x;

在你的例子中，int 超过了 2 个字节。你可能 运行 在现代 CPU 那里通常这些天整数是 4 字节（或 32 位）

如果您看一下系统存储负数的方式，您会发现它是一个补数。如果你只取最后 2 个字节，因为你的掩码是 0xFFFF 那么你将只得到它的一部分。

你的 2 个选项：

  1. 使用 short 而不是 int。通常是整数的一半，只有 2 位
  2. 使用更大的掩码，例如 0xFFFFFFFF，它覆盖了整数的所有位

注意：我使用 "usually" 因为你的 int 和 short 中的位数取决于你的 CPU 和编译器。