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

~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。

Javascript波浪号(~)将给定值强制转换为1的补位——所有位都是反向的。 这就是波浪的作用。这不是固执己见。它既不加也不减任何量。

0 -> 1
1 -> 0
...in every bit position [0...integer nbr of bits - 1]

On standard desktop processors using high-level languages like JavaScript, BASE10 signed arithmetic is the most common, but keep in mind, it's not the only kind. Bits at the CPU level are subject to interpretation based on a number of factors. At the 'code' level, in this case JavaScript, they are interpreted as a 32-bit signed integer by definition (let's leave floats out of this). Think of it as quantum, those 32-bits represent many possible values all at once. It depends entirely on the converting lens you view them through.

JavaScript Tilde operation (1's complement)

BASE2 lens
~0001 -> 1110  - end result of ~ bitwise operation

BASE10 Signed lens (typical JS implementation)
~1  -> -2 

BASE10 Unsigned lens 
~1  -> 14 

以上所有观点同时都是正确的。

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。

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。