golang 正负数取反

Python013

golang 正负数取反,第1张

想要知道取反计算过程,首先搞懂  “原码“,“反码”,“补码”,“取反”。

0变1,1变0

原码是计算机机器数中最简单的一种形式,数值位就是真值的绝对值。原码表示法在最高位为符号:正数该位为0,负数该位为1,原码又称带符号的绝对值。看整数9及-9的原码如下:

9的原码:0000 1001

-9的原码: 1000 1001

重点:对于源码,绝对值相等的正数和负数只有符号位不同。

反码通常是用来由原码求补码或者由补码求原码的过渡码。正数的反码就是其原码,负数的反码就是将原码除符号位以外每位取反(0变1,1变0)。例如:

9的反码:0000 1001

-9的反码:1111 0110

在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。正数的原码就是其补码。负数的补码是其反码+1.例如:

9的补码:0000 1001

-9的补码:1111 0111

正整数的原码、反码、补码都是一样的。负数的反码是除符号位其他每一位取反,负数的补码是其反码+1

首先明确一个概念,由于在计算机中二进制都是以其补码形式存放在内存中的。所以要知道 ^9 就是对 9 的补码取反,也就是说无论是整数还是负数对其取反都是对其补码取反。

正数9:

原码为: 0000 1001

反码为: 0000 1001

补码为: 0000 1001

1. 取反结果=负数补码 :0000 1001 --->(取反) 1111 0110 

注:由于 ^ 位取反操作符,对于符号位也会取反 所以这里得到一个负数的补码,想要计算其真实的值。还需要将其转换成原码。

2. 得反码:1111 0110  -  1  =  1111 0101

补码 = 反码 + 1 (反推) 反码 = 补码 - 1

3. 得原码 1111 0101 -->1111 1010 = -10

原码  =  反码取反

负数-9:

原码为: 1111 1001

反码为: 1111 0110

补码为: 1111 0111

1. 取反结果=正数补码 1111 0111 ----> 0000 1000

2. 正数原码 = 反码 = 补码 = 0000 1000 = 8

很多语言都是采用 ~ 作为按位取反运算符,Go 里面采用的是 ^ 。

如果作为二元运算符,^ 表示按位异或,即:对应位相同为 0,相异为 1。

操作符 &^,按位置零,例如:z = x &^ y,表示如果 y 中的 bit 位为 1,则 z 对应 bit 位为 0,否则 z 对应 bit 位等于 x 中相应的 bit 位的值。

对于有符号的整数来说,是按照补码进行取反操作的(快速计算方法:对数 a 取反,结果为 -(a+1) ),对于无符号整数来说就是按位取反

计算过程

以3为例  3在内存中补码为 0*** 0011

取反            1*** 1100

-1操作          1*** 1011

除符号位取反    1*** 0100 结果为-4

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以9为例 9在内存中补码为 0*** 1001

取反            1*** 0110

-1操作          1*** 0101

除符号位取反    1*** 1010 结果为-10

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以-5为例 -5在内存中为的补码为 1*** 1011

为什么呢

-5源码          1*** 0101

除符号取反      1*** 1010

+1操作          1*** 1011

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那么-5取反怎么算

补码 1***1011取反为 0***0100

因为符号位为0,所以是正数了,正数的补码反码源码都是一个,所以是4

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再看-1

-1源码          1*** 0001

除符号取反      1*** 1110

+1操作          1*** 1111

补码 1*** 1111 取反为 0*** 0000

因为符号位为0,所以是正数了,正数的补码反码源码都是一个,所以是0

go语言取反输出的例子看这里