python中什么是按位取反_Python学习中的“按位取反”笔记总结

|疑惑

最近在学习Python的过程中了解到位运算符,但对于按位取反有点迷糊,就比如说~9(按位取反)之后的结果是-10,为什么不是6呢?所以下面就来看看为什么不是6,正确结果是如何计算出来的呢?

敲重点:二进制数在内存中以补码的形式存储!!!

那么上面那句话有两个关键词,我们先来看看"二进制数"

|二进制数按位取反是位运算符,而位运算符是应用在两个数的运算上,会对数字的二进制所有位数进行从低到高的运算。

所以我们需要把十进制数转换成二进制数再进行运算,但补码又是什么呢?

|补码

补码是属于计算机三种机械数的一种,机械数有原码、反码、补码。

如果是正数,那么原码 = 反码 = 补码,正数的符号位为0(如 0 1001,这里的0就是符号位,负数类似);

如果是负数,那么反码就是把原码的每一位取反,也就是0变成1,1变成0;补码就是在反码的基础上,末位+1,负数的符号位为1。

|解题过程

所以这样子,我们再来看回原题,~9 = -10是怎样出来的呢?

首先,第一步,把十进制数转化成二进制数;(即1001(2))

第二步,由于二进制数在内存中以补码的形式存储,所以我们需要把第一步得到的二进制数转成补码,要成补码先要把原码转成反码(即0 1001,正数原反补一样,为啥四位变五位了呢?第一个0就是我们刚刚提到的符号位啦),然后反码得到补码(即0 1001,正数原反补一样);

第三步,终于进行按位取反啦!把第二步得到的补码进行按位取反(即1 0110);

第四步,把第三步的操作转为补码(因为敲重点:二进制数在内存中以补码的形式存储!!!,所以就需要把取反后的二进制数,转成补码),但是由于按位取反后变为负数,所以我们需要应用负数的原反补规则,先变成反码(即1 1001),然后反码末位+1得到补码(即1 1010);

第五步,所以我们把第四步得到的补码转成十进制数就是结果啦(1010转为十进制就是10,然后符号位是1,故~9结果为-10)。

|总结规律

通过这么复杂的步骤是不是觉得有点麻烦呢?

总结规律!!!快速又便捷:

~x = -(x+1)

大家可以试试是不是这个规律呢?

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以上为仅为个人总结观点,如果有错误,请联系我进行修改(mailto:entireyu@qq.com),十分感谢您能够看完!

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