不了解按位一元反转“~”运算符的工作原理

Question

int x=10;
cout<<~x;

此代码打印 -11。如果它是简单的反转那么对于 00001010 位应该是 11110101，转换为十进制是 -117。我试过搜索但没有运气请告诉我这里发生了什么？ 我正在使用 mingw 编译器，如果它有任何帮助。

Answer 1

~x 等于 −x − 1。因此，~10 = -10 - 1 = -11。

使用1字节，10表示为0000 1010。它的按位 NOT 是 1111 0101。通常计算机以 2 的补码格式表示有符号整数。所以，1111 0101 的十进制等价于 -11，怎么样？

一个N位数w，用2的补码表示为a_N-1a_N-2.....a₀可以转换为十进制为

因此，

1111 0101₂ = -1*2⁷ 1*2⁶ + 1 *2⁵ + 1*2⁴ + 0*2³ + 1*2² + 0*2¹ + 1*2⁰ = -128 + 117 = -11

Answer 2

这按预期工作。 “11110101”是 -11 的补码。

附带说明，"int" 是 16 位或 32 位，所以您实际上是在谈论 分别为“00000000 00001010”或“00000000 00000000 00000000 00001010”。

Answer 3

~ 运算符的工作原理如您所想。只是负数并不像您认为的那样起作用。负数被编码为二进制补码 http://en.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement

基本上就是用低位的值减去最高位的值。