python按位取反（～）

Python中的~（按位取反）运算的理解：

按照我平时的理解，当我使用~按位取反运算的时候，计算机会将操作数所对应的二进制表达式的每一个位进行取反计算，取反后所得到的值就是~按位取反的运算结果（这点没问题）

例如，假如我的计算机是32位的，我接下来要计算~5的值，计算过程如下：

5 的二进制表达式为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

执行~运算，即~5后: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010，即结果为-6

以上过程没有任何问题，但我们如果忘记了负数的二进制表达方式，那么就会对这个结果产生疑问，为什么1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010表示-6，可能我们会以为它应该表示-10等等，所以，理解~按位取反的另一个关键就是理解1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010为什么表示-6，也即理解负数的二进制表达方式。

现在计算机普遍使用补码表示负数。知道一个数的补码，要求其值的方法是：首先看符号位也就是最左的一位，如果是1代表是负数(-)如果是0代码是正数(+)，然后对该值取反再+1，得到其源码。

例如本例中得到的 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010，其符号位（最左一位）是1，表明它表示的是负数，欲求其源码，需先对其取反，然后再加1：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 + 1 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110，然后在得到的源码前加一个负号，即-0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 = -6。以上便是对~按位取反运算以及负数的二进制表示的理解，不难发现，在求源码的时候，要将补码进行取反后再加1，然而这个补码原本就是之前由~运算时，对原来的操作数通过~按位取反而得来的，所以，此时在求该补码的源码时的取反操作，相当于将补码变回了原来的那个操作数，之后进行的加1操作就相当于对原来的操作数进行加1，只不过结果变成了他的相反数。

因此，可以总结出~按位取反的计算结论是：~n = -(n+1)

例如本例中，~5 = -(5+1)，即~5 = -6

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