Python Language Bitwise NOT


Esempio

L'operatore ~ capovolgerà tutti i bit del numero. Poiché i computer usano le rappresentazioni numerate firmate , in particolare la notazione a complemento dei due per codificare i numeri binari negativi dove i numeri negativi sono scritti con uno iniziale (1) invece che uno zero iniziale (0).

Ciò significa che se si utilizzavano 8 bit per rappresentare i numeri del complemento a due, si trattano i pattern da 0000 0000 a 0111 1111 per rappresentare i numeri da 0 a 127 e riservare 1xxx xxxx per rappresentare i numeri negativi.

Numeri a complemento a otto bit

bits Valore senza segno Valore a complemento a due
0000 0000 0 0
0000 0001 1 1
0000 0010 2 2
0111 1110 126 126
0111 1111 127 127
1000 0000 128 -128
1000 0001 129 -127
1000 0010 130 -126
1111 1110 254 -2
1111 1111 255 -1

In sostanza, ciò significa che mentre 1010 0110 ha un valore senza segno di 166 (arrivato aggiungendo (128 * 1) + (64 * 0) + (32 * 1) + (16 * 0) + (8 * 0) + (4 * 1) + (2 * 1) + (1 * 0) ), ha un valore di complemento a due di -90 (arrivato aggiungendo (128 * 1) - (64 * 0) - (32 * 1) - (16 * 0) - (8 * 0) - (4 * 1) - (2 * 1) - (1 * 0) e completano il valore).

In questo modo, i numeri negativi vanno da -128 ( 1000 0000 ). Zero (0) è rappresentato come 0000 0000 e meno uno (-1) come 1111 1111 .

In generale, però, questo significa ~n = -n - 1 .

# 0 = 0b0000 0000
~0
# Out: -1
# -1 = 0b1111 1111
    
# 1 = 0b0000 0001
~1
# Out: -2
# -2 = 1111 1110

# 2 = 0b0000 0010
~2
# Out: -3
# -3 = 0b1111 1101

# 123 = 0b0111 1011
~123
# Out: -124
# -124 = 0b1000 0100

Nota , l'effetto complessivo di questa operazione quando applicato a numeri positivi può essere riassunto:

~n -> -|n+1|

E poi, se applicato a numeri negativi, l'effetto corrispondente è:

~-n -> |n-1|

I seguenti esempi illustrano questa ultima regola ...

# -0 = 0b0000 0000
~-0
# Out: -1 
# -1 = 0b1111 1111
# 0 is the obvious exception to this rule, as -0 == 0 always
    
# -1 = 0b1000 0001
~-1
# Out: 0
# 0 = 0b0000 0000

# -2 = 0b1111 1110
~-2
# Out: 1
# 1 = 0b0000 0001

# -123 = 0b1111 1011
~-123
# Out: 122
# 122 = 0b0111 1010