Question

我正在使用Visual Studio 2013.
最近我尝试了~运算符1的补码：

int a = 10;
cout << ~a << endl;

输出为-11

但是

unsigned int a = 10;
cout << ~a << endl;

输出为4294967296

在签名-11的情况下，我不明白为什么输出为int。请帮我解决这个困惑。

Answer 1

当你将数字10放入32位有符号或无符号整数时，你得到

0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1010

当你否定它时，你会得到

1111 1111  1111 1111  1111 1111  1111 0101

这32位表示4294967285为无符号整数，或-11为有符号整数（您的计算机表示负整数为Two's complement）。它们还可以表示32位浮点数或4个8位字符。

比特没有任何“绝对”含义。它们可以代表任何东西，具体取决于你“看”它们的方式（它们具有哪种类型）。

Answer 2

~运算符对其参数执行ones-complement，无论参数是有符号整数还是无符号整数都无关紧要。它只是翻转所有位，所以

0000 0000 0000 1010 (bin) / 10 (dec)

变为

1111 1111 1111 0101 (bin)

（其中，据推测，这些数字是32位宽 - 我省略了16个0和1。）

cout将如何显示结果？它查看原始类型。对于 signed 整数，最重要的位是其符号。因此，结果始终是否定（因为10中最重要的位是0）。要将负数显示为正数，需要二进制补码：反转所有位，然后加1.例如，-1，二进制111..111，显示为（反转）000..000然后+1：000..001。结果：-1。

将此应用于10的{{1}}的补码，您得到111..110101 - ＆gt;反转为000...001010，然后添加1。结果：-11。

对于无符号号码，cout不会（自然地）执行此操作，因此您得到一个大数字：最大可能的整数减去原始号码。

Answer 3

在内存中，两种情况下都存储了4294967285（4294967296正确是一个错字，33位？），这个数字的含义取决于你使用的标记：

如果已签名，则该号码为-11。
如果它未签名，那么它是4294967285

对相同数字的不同解释。

您可以通过强制转换将其重新解释为无符号，结果相同：

int a = 10;
cout << (unsigned int) ~a << endl;

Answer 4

试试这个

unsigned int getOnesComplement(unsigned int number){

unsigned onesComplement = 1;
if(number < 1)
    return onesComplement;
size_t size = (sizeof(unsigned int) * 8 - 1) ;
unsigned int oneShiftedToMSB = 1 << size;

unsigned int shiftedNumber = number;
for ( size_t bitsToBeShifted = 0; bitsToBeShifted < size; bitsToBeShifted++){
    shiftedNumber = number << bitsToBeShifted;
    if(shiftedNumber & oneShiftedToMSB){
        onesComplement = ~shiftedNumber;
        onesComplement = onesComplement >> bitsToBeShifted;
        break;
    }
}
return onesComplement;
}

1使用〜在C / C ++中的补码

4 个答案: