~ Python 3 中的二进制补码

Question

只是对二进制补码的工作方式有疑问。例如（在python中）：

a = 60
print(~a)

给出一个输出：-

-61

不是二进制的补码60是：

a = 0011 1100
~a  = 1100 0011

不应该-60吗？

我知道我错了，但为什么它会向前移动-61？

Answer 1

~是一个按位反转运算符，它的作用完全按照定义：

x 的按位反转定义为 -(x+1)。

这就是整数的二进制补码表示的按位反转的工作原理。

二进制补码轮很好地形象化了这一点：

如您所见，1 的按位反转为 -2，2 的按位反转为 -3，...，60 的按位反转将为 -61。

Answer 2

你快到了。1100 0011实际上是-61。

以下是负二进制转换为十进制的方法：

1. 反转位

2. 添加 1

3. 转换为十进制

4. 添加负号

所以：

1100 0011

0011 1100 <-- bits inverted

0011 1101 <-- one added

       61 <-- converted to decimal

      -61 <-- added negative sign

来自维基百科的二进制补码页面：

N 位数字的二进制补码定义为其相对于 2^N 的补码。例如，对于三位数字 010，其补码为 110，因为 010 + 110 = 1000。

这里1100 0011的补码是0011 1101cuz

    1100 0011
+   0011 1101
-------------
  1 0000 0000