python:第三十五章:位运算符之按位取反

一，如何得到补码

在计算机中，数字存储时最高位为符号位，
符号位为0时表示正数，符号位为1时表示负数。

数字在计算机中是以补码的形式进行存储的，
整数的补码与原码相同，
负数的补码是在原码的基础上除符号位外，按位取反后，再加1.

+1，原码为0 0001，补码为 0 0001.
-1 ，原码为1 0001，补码为：1 1111。
+2，原码为：0 0010，补码为：0 0010.
-2，原码为：1 0010，补码为：1 1110

例子：-2的原码转为补码:

+2，原码为： 00010
-2 的原码： 10010
除符号位外，按位取反: 11101
+1后: 11110
所以 -2的补码是11110

二，按位取反

10按位取反运算（第1位为符号位）：

~ 0  1 0 1 0
 --------------
  1  0 1 0 1

结果最高位为1，为负数，
因为负数在计算机中以补码形式存储，
再转换为原码（先减1，再按位反）为：
补码: 10101
减1后:10100
按位反:  11011 (说明：最高位的符号位不变) 
所以得到原码值为: 1 1011 
即对应的十进制数为 -11，即：~10 = -11

5按位取反运算:(第一位是符号位)

~ 0  0 1 0 1
---------------
  1  1 0 1 0

11010作为负数，
是补码的形式，转为原码:
补码:  11010
减1后：11001
按位取反: 10110 (说明：最高位的符号位不变) 
所以得到原码的值为:10110
对应的十进制数是: -6,即：~5 = -6

说明：刘宏缔的架构森林—专注it技术的博客，
网站：https://blog.imgtouch.com
原文: https://blog.imgtouch.com/index.php/2023/11/18/python-wei-yun-suan-fu-zhi-an-wei-qu-fan/
代码: https://github.com/liuhongdi/ 或 https://gitee.com/liuhongdi
说明：作者:刘宏缔 邮箱: 371125307@qq.com

三，python的按位到反的例子:

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# 按位取反:操作数的二进制位中，每个位都被取反，即0变成1，1变成0 a = 10 b = ~a print("原值:", a, ";取反后:", b, ";二进制:", bin(b))   # 按位取反:操作数的二进制位中，每个位都被取反，即0变成1，1变成0 a = 5 b = ~a print("原值:", a, ";取反后:", b, ";二进制:", bin(b))

得到结果:

原值: 10 ;取反后: -11 ;二进制: -0b1011
原值: 5 ;取反后: -6 ;二进制: -0b110