为什么在 32 位机器上 ~0xF 等于 0xFFFFFFF0？答案

【问题标题】：Why is ~0xF equal to 0xFFFFFFF0 on a 32-bit machine?为什么在 32 位机器上 ~0xF 等于 0xFFFFFFF0？
【发布时间】：2012-09-13 03:08:09
【问题描述】：

为什么~0xF 等于 0xFFFFFFF0？

另外，~0xF && 0x01 = 1 怎么样？也许我也没有得到 0x01。

【问题讨论】：

&& 是逻辑与，而不是按位与。 ~ 是标准的按位运算。
我知道 ~ 做什么，但我认为 0xF（即使在 32 位上）会是 0x11111111？
0xF 是0x0000000F。在哪个世界里这等于0x11111111？
我想我明白了，0xF 是 0x1，但是在 32 位上，我们必须添加 0 的填充，对吗？这使它成为0x0000000F，对吗？
" 0xF 是 0x1" -- 不，0xF 是 0xF。 “我们必须添加 0 的填充对吗？这使它成为 0x0000000F，对吧？” 0xF == 0x0F == 0x00F == 0x000F ... == 0x0000000F == 0x0000000000000000000000000000000000000000000000000F 在所有机器上。

标签： c operators

【解决方案1】：

问题 1

为什么~0xF 等于 0xFFFFFFF0？

首先，这意味着您在 32 位机器上运行它。这意味着0xF实际上是0x0000000F in hexadecimal，

这意味着 0xF 是 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 二进制表示。

~ 运算符表示 NOT 运算。 Tt 在二进制表示中每 0 变为 1，每 1 变为 0。这将使 ~0xF 成为： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 二进制表示。

实际上是0xFFFFFFF0。

请注意，如果您在 16 位机器上执行此操作，~0xF 的答案将是 0xFFF0。

问题 2

你写错了，应该是0xF & 0x1。请注意0x10x01、0x001 和0x0001 都是相同的。所以让我们把这个十六进制数改为二进制表示：

0xF 将是：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111

而0x1 将是：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

& 操作遵循以下规则：

0 & 0 = 0
0 & 1 = 0
1 & 0 = 0
1 & 1 = 1

对每一点都这样做，你会得到结果：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

实际上是0x1。

附加

| 表示按位或运算。如下：

0 | 0 = 0
0 | 1 = 1
1 | 0 = 1
1 | 1 = 1

^ 表示按位异或运算。如下：

0 ^ 0 = 0
0 ^ 1 = 1
1 ^ 0 = 1
1 ^ 1 = 0

您可以here获取更多信息。

【讨论】：

只是为了记录，为 AND、OR 和 XOR 给出的规则列表称为真值表，如果它更容易找到的话。

【解决方案2】：

如果将 0xF 存储在 32 位“int”中，则所有 32 位都会翻转，因此 ~0xF = 0xFFFFFFF0。

看到这个： http://teaching.idallen.com/cst8214/08w/notes/bit_operations.txt

他们给出了很好的解释

【讨论】：

即使对于 C 也是如此。0x 表示十六进制表示。 @oldrinb
请参阅 C99 标准的 §6.4.4.1¶5。 0xF 使用 int 表示 :-)

【解决方案3】：

您正在否定 0xF，这会将所有位翻转为它们的倒数。例如，你有 8 位：0xF = 00001111。如果你否定它，它会变成11110000。

由于您使用的是 32 位，因此 F 只是一直延伸。 1111 .... 0000

对于第二个问题，您使用的是逻辑与，而不是按位与。这两者的行为完全不同。

【讨论】：

【解决方案4】：

听起来您的困惑是您认为 0xF 与 0b1111111111111111 相同。不是，是0b0000000000001111。

【讨论】：

【解决方案5】：

~0xF 反转所有位，继续

from 0x0000000F = 00000000000000000000000000001111 (32 bits) 
to   0xFFFFFFF0 = 11111111111111111111111111110000 (32 bits)

如果 a 和 b 都非零，并且 ~0xF 和 0x01 都非零，则 a && b 为 1。

【讨论】：

【解决方案6】：

在 C 中，~0xF 永远不能等于 0xFFFFFFF0。前者是负数（在 C 允许的三种有符号表示中的任何一种中），后者是正数。但是，如果在二进制补码实现中两者都转换为 32 位无符号类型，则转换后的值将相等。

对于~0xF && 0x01，&& 运算符是逻辑与，而不是按位与。

【讨论】：