C中的按位异或运算答案

【问题标题】：Bitwise XOR operation in CC中的按位异或运算
【发布时间】：2018-02-20 04:53:55
【问题描述】：

我正在学习按位运算，遇到了异或运算，

#include<stdio.h>
#include<conio.h>
int main
{
    printf("%d\n",10 ^ 9);
    getch();
    return 0;
}

10的二进制形式---> 1 0 1 0 9的二进制形式---> 1 0 0 1

所以在 XOR 中，当一个输入为 1 而另一个为 0 时，输出为 1。

所以 10 ^ 9 的输出是 0 0 1 1 => 3

所以当尝试 -10 ^ 9 时，我得到的输出为 -1。

#include<stdio.h>
#include<conio.h>
int main
{
    printf("%d\n",-10 ^ 9);
    getch();
    return 0;
}

谁能解释一下它是怎么变成-1的？

提前感谢所有提供帮助的人！

【问题讨论】：

您的-10 符号扩展。（这就是为什么通常对 unsigned 类型进行按位运算的原因）
Meaning of bitwise and(&) of a positive and negative number?的可能重复
您期望得到的答案是什么？如果你想要 -3，你可以使用像 -(10 ^ 9) 这样的括号，但我不确定你真正想要做什么。
How does C++ do bitwise "or" operations on negative numbers?的可能重复
这是一个重复的问题，除了这里它是一种 c 语言并且帖子有 c++，但答案已经解释过了。因此，请在提问之前进行搜索！

标签： c bitwise-operators

【解决方案1】：

因为异或的运算符优先级低于一元减号。

即-10 ^ 9 等于(-10) ^ 9。
-10 ^ 9 不等于-(10 ^ 9)。

-10 是 11110110₍₂₎，9 是 00001001₍₂₎。

11110110₍₂₎ XOR 00001001₍₂₎ = 11111111₍₂₎

11111111₍₂₎ 在 2 的补码表示中为 -1。

【讨论】：

【解决方案2】：

从评论继续。

在二进制补码系统中，负值由符号扩展到类型宽度的值表示。其中10 是二进制的1010，对于4 字节整数，-10 的二补码表示为：

11111111111111111111111111110110

（无符号值为4294967286）

现在你看看当你 xor 和 9（二进制 1001）时会发生什么，

  11111111111111111111111111110110
^                             1001
----------------------------------
  11111111111111111111111111111111  (-1 for a signed integer)

结果是 1111，符号扩展为 32 位，或 11111111111111111111111111111111 符号 int，即 -1。

【讨论】：

非常感谢！
当然，很高兴为您提供帮助。要在二进制补码系统中将正表示转换为负表示，您只需在正数中使用按位否定（翻转所有位）并添加1。（要回来，你只需再做一次）

【解决方案3】：

负数的二进制表示使用称为two's complement 的概念。基本上，每个位都先翻转，然后加 1。

例如，正数 10 的 8 位表示将是 00001010。要使 -10，首先翻转位：11110101，然后添加 1：11110101 + 1 = 11110110。

所以-10的二进制表示因此是11110110

如果您将此值与 9 进行异或运算，它将如下所示：11110110 XOR 00001001 = 11111111。

11111111 是 1 的二进制补码，因此最终答案为 -1。

【讨论】：

感谢您的帮助

【解决方案4】：

减号'-' 的优先级高于xor '^' 运算符。所以首先我们找到 -10 的值。

10 的二进制等价物是 1010，而 8 位的表示形式为 0000 1010。

对于有符号数，我们取 10 的 2 补码。首先找到0000 1010的1的补码

   0000 1010  ----- 1's complement ---- 1111 0101

现在通过在 1 的补码结果中加 1 来查找 2 的补码。

   1's complement   ---------  1111 0101
   Adding 1         ---------          1
   2's complement   ---------  1111 0110

现在执行 -10^9（当两个位不同时，XOR 运算符给出 1，否则给出 0）

  -10   -------  1111 0110
    9   -------  0000 1001
 --------------------------
 -10^9  -------  1111 1111

-10^9 = 1111 1111 等于有符号数中的 -1。

这就是为什么输出变成-1。

【讨论】：