C语言：“~”操作符详解
~：含义及用法举例
文章目录
- 前言
- 一、“~”是什么？
- 二、原码、反码及补码
- 1.简介
- 2.用法举例
- ①正整数
- ②负整数
- ③零
- 三、“~”操作符
- 1.简介
- 2.用法举例
- ①正整数
- ②负整数
- ③零
前言
本文在简单介绍原码反码补码的基础上，介绍“~”操作符的用法。
一、“~”是什么？
~：一种单目操作符，即对一个数的二进制按位取反。
二、原码、反码及补码
1.简介
一个整数的二进制表示有3种：原码、反码及补码。
最高位为符号位，0为正，1为负。
整数在内存中存储的是补码。
2.用法举例
①正整数
原码、反码、补码相同。
例如
1：
00000000 00000000 00000000 00000001（原码）
00000000 00000000 00000000 00000001（反码）
00000000 00000000 00000000 00000001（补码）
②负整数
原码 --------------------------------------------> 反码 --------------------------------------------> 补码
（符号位不变，其他位按位取反） （加一）
原码 <-------------------------------------------- 反码 <-------------------------------------------- 补码
（符号位不变，其他位按位取反） （减一）
例如
-1：
10000000 00000000 00000000 00000001（原码）
11111111 11111111 11111111 11111110（反码）
11111111 11111111 11111111 11111111（补码）
③零
这里要分为“正零”与“负零”讨论。
正零（可以参展①正整数的取法）：
00000000 00000000 00000000 00000000（原码）
00000000 00000000 00000000 00000000（反码）
00000000 00000000 00000000 00000000（补码）
负零（可以参展②负整数的取法）：
10000000 00000000 00000000 00000000（原码）
11111111 11111111 11111111 11111111（反码）
00000000 00000000 00000000 00000000（补码）
三、“~”操作符
1.简介
按（二进制）位取反，即把所有二进制位（包括符号位）中数字，1变成0，0变成1。
2.用法举例
由于整数在内存中存储的是补码，故使用"~"（按位取反）时需要转化为补码进行运算。此时，得到的结果仍为补码，需要进一步转化为原码，得到最终输出值。
①正整数
例如
1：
00000000 00000000 00000000 00000001（补码）
~1：
11111111 11111111 11111111 11111110（补码）
11111111 11111111 11111111 11111101（反码）
10000000 00000000 00000000 00000010（原码）
即~1的输出结果为-2
代码如下：
#include <stdio.h>
int main()
{int a = 1;printf("%d\n", ~a);return 0;
}输出结果：-2
②负整数
例如
-1：
11111111 11111111 11111111 11111111（补码）
~-1：
00000000 00000000 00000000 00000000（补码）
00000000 00000000 00000000 00000000（反码）
00000000 00000000 00000000 00000000（原码）
即~-1的输出结果为0
代码如下：
#include <stdio.h>
int main()
{int a = -1;printf("%d\n", ~a);return 0;
}输出结果：0
③零
由于正零与负零的补码相同，故不加以区分。
0：
00000000 00000000 00000000 00000000（补码）
~0：
11111111 11111111 11111111 11111111（补码）
11111111 11111111 11111111 11111110（反码）
10000000 00000000 00000000 00000001（原码）
即~0的输出结果为-1
代码如下：
#include <stdio.h>
int main()
{int a = 0;printf("%d\n", ~a);return 0;
}输出结果：-1
总结
以上就是关于“~”的详解，涉及原码、反码及补码仅简单介绍，相关内容可参考计算机组成原理。
希望可以帮助大家，如有错误，望指出，谢谢！
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