c中的一个补码运算符不能正确翻转位？

Question

我有一大堆代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    char i = 0b00000010; //2
    printf("%d", ~i);
}

如果一元运算符~翻转所有位，~i应该等于0b11111101 这是-125，但我的代码为我提供了-3的输出，二进制为0b00000011。 有人可以解释一下为什么吗？

Answer 1

假设two's complement代表负数（这是您的机器最有可能使用的数字）：

0b11111101是-3，而不是-125。

0b10000011为-125，而0b00000011为3。

你似乎假设sign-magnitude，这是非常罕见的。

~运算符翻转所有位，但这些位对负数的意义取决于您的系统。 C允许三种不同的表示：符号幅度，ones' complement和两个补码。在实践中，几乎总是使用两个补充。

此外，C无法真正对char进行操作。当您尝试在表达式中使用char值时，它会首先提升为int。那么~i中实际发生的是：

• 读取i的值（char 2）。
• 它已转换为int（int 2）。
• 所有位都被翻转（int 0b1111111....111101，具体取决于您int的位数（通常为32或64）。
• 根据二进制补码表示来解释这些位，对应于-3。

在这种情况下，结果与您首先在char上完成操作，然后将结果转换为int相同，因此没有区别，但这是如何C做到了。