~ C 中的运算符答案

【问题标题】：~ operator in C~ C 中的运算符
【发布时间】：2013-10-29 00:30:14
【问题描述】：

这个程序的输出是-13。我从来没有完全理解 C 中的 ~ 运算符。为什么它给出 -13 作为输出？如何将 ~ 运算符限制为数字的 4 位？

    #include<stdio.h>
    #include<conio.h>
    int main()
    {
        int a = 12;
        a = ~a;
        printf("%d",a);
        getch();
        return;
    }

【问题讨论】：

阅读 C99 6.5.33，一元算术运算符。 “~ 运算符的结果是其（提升的）操作数的按位补码（即，当且仅当未设置转换操作数中的相应位时，结果中的每个位都被设置）。整数提升在"关于整数提升的部分会带你到C99 6.3.1.1，有点头晕，不过你问了。
您得到 -13，因为系统使用二进制补码表示负数，而 ~ 运算符为您提供一个补码。二进制补码定义为一个补码加一。

标签： c operators

【解决方案1】：

要将效果限制在指定的位数，只需使用按位掩码，例如：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 16;             /* 10000 in binary */
    int b = ~a;             /* Will interpret b as -17 in two's complement */
    int c = (a & ~0xF) | (~a & 0xF); /* Will limit operator to rightmost 4 bits,
                                        so 00000 becomes 01111, and c will become
                                        11111, not 11...101111, so c will be 31     */

    printf("a is %d, b is %d, c is %d\n", a, b, c);
    return 0;
}

输出：

paul@local:~/src/c/scratch$ ./comp
a is 16, b is -17, c is 31
paul@local:~/src/c/scratch$

【讨论】：

你是如此亲密。但是，在执行 a | (~a & 0xF) 之前，您需要清除最右边的四位。它对您有用的原因是，您将a 用作16，二进制是10000。使用a 作为17 运行你的程序，二进制是10001，你仍然会看到输出为31

【解决方案2】：

运算符 ~ 是 C 中的逻辑 not，即当应用于整数时，它会翻转其二进制表示中的每一个 it。请注意，将整数简单地定义为int 使其成为无符号整数。这意味着第一个它被用作符号位。由于否定定义为-a = ~a + 1，您可以看到~a = -a - 1。如果您只想翻转int 的最后 4 位（或更一般地说是最后 k）位，您可以这样做

int k = 4;
int mask = (1 << k) - 1;
int b = a ^ mask;

【讨论】：

【解决方案3】：

(12)10 二进制是(1100)2

波浪号是按位补码运算符，它使1100 --> 0011。但是，如果您在 32 位平台上工作，实际上我们得到的是：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100

谁的位补是：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011
|

现在因为最左边的位是符号，所以数字变为负数。如果您使用 unsigned int，您将能够更好地理解正在发生的事情：

unsigned int a = 12;
a = ~a;

将给予：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011

4294967283

【讨论】：

【解决方案4】：

~ 运算符充当二进制 NOT，也就是说，它翻转数字中的所有位。有符号整数中的负数存储为two's complement。

【讨论】：

【解决方案5】：

这是一个按位运算符（一个的补码）以这种方式工作：

~00000101 // 5
=11111010 // 250

所以 1 变为 0，反之亦然，但在某些情况下，符号位被激活，您会得到意想不到的结果

【讨论】：