對Python中的取反操作符 原理的理解

2021-09-28 14:47:54 字數 981 閱讀 5188

在理解取反運算之前我們首先的了解什麼是原碼,反碼,補碼。

建議去看這篇文章:轉—原碼,反碼,補碼的深入理解與原理。

我們需要了解:

正數的反碼,補碼都等於原碼,

eg:12 原碼:01100,反碼:01100,補碼:01100

負數的反碼等於(他的原碼除符號位外,按位取反),補碼等反碼加一,eg:-12 原碼:11100,反碼:10011,補碼:10100=反碼(10011)+1

如:~12

首先12轉換成二進位制:1100,再加上符號位就變為了:01100(最高位為符號位),此時01100的補碼01100

然後對補碼01100帶符號位取反後新的補碼為:10011,可以看到最高位為1,所以取反後的值為負數。

所以此時我們需要計算補碼10011的原碼:

反碼=補碼-1,求得補碼(10011)的反碼為:10010

從而求得原碼:11101,去掉符號位計算1101的值為:13

由於符號位為1,所以~12=-13

同理:求~(-12)

-12的原碼為:11100,補碼為:10100

補碼10100取反後得到新補碼:01011,符號位為0,所以取反後的值為正數,所以新補碼01011的原碼為01011,而1011=11

所以~(-12)=11

對某個數做取反運算其實是對該數的補碼做取反操作(包括符號位)再求取反後補碼的原碼的值。

也就是:

輸入->(轉化為)原碼->反碼(除符號位外)->補碼->取反操作(包括符號位)->新補碼->新反碼(除符號位外)->新原碼(轉化為十進位制)->輸出

最後將新原碼值求出即可。

其實像大多數人說現在的計算機普遍以補碼的形式表示負數,通過對取反操作的理解,我們是不是可以認為計算機中的數值都是以補碼形式表示。

python 取反操作符( )

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