c - c 中的补码 ~ 运算符不能正确翻转位？

Question

我有一段代码:

#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应等于0b11111101这是 -125，但我的代码给出了 -3 的输出，其二进制为 0b00000011。有人可以解释一下为什么吗？

Answer 1

假设two's complement表示负数(这是您的机器最有可能使用的):

0b11111101 是 -3，而不是 -125。

0b10000011 将为 -125，而 0b00000011 将为 3。

您似乎假设 sign-magnitude ，这是非常罕见的。

~ 运算符翻转所有位，但这些位对于负数的含义取决于您的系统。 C 允许三种不同的表示形式:符号大小、ones' complement ，以及二进制补码。在实践中，几乎总是使用二进制补码。

<小时/>

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，它首先会提升为 int。所以 ~i 中实际发生的事情是:

• 读取 i 的值 (char 2)。
• 它被转换为 int (int 2)。
• 所有位都会翻转(int 0b1111111....111101，具体取决于您的 int 有多少位(通常为 32 或64))。
• 这些位根据二进制补码表示法进行解释，对应于 -3。

在这种情况下，结果与先对 char 进行操作，然后将结果转换为 int 相同，因此没有区别，但这就是 C 的做法。