Python中如何实现真正的按位取反运算

目录
  • 运算代码
  • 实例说明
  • 补充：Python的按位取反运算符的简单解析
  • 总结

文章面向对象：对原理和编程不大有兴趣，只是需要用python实现一些运算功能的非计算机学生或从业者。大佬慎看防止血压拉高

运算代码

x=~x&0xFF

num是一个不大于255的十进制正数（负数的我不需要，所以我也没研究）

计算结果也是十进制的数

&右边的0xFF会决定计算结果的比特位。如果要得到正确的计算结果，两边的数据比特位应该相同

例如1000对应的十六进制是0xFC17，16比特位的，这时候求反就应该改成

x=~x&0xFFFF

实例说明

例如求58的反：

当x大于255时，想要得到正确的数字，就要修改一下代码

把0xFF换成0xFFFF或者更高，取决于x这个数占用的比特位。

（C语言基础会讲的知识，数据精度问题）

总之就是&两边的比特位要对应

**如果&右边保持为0xFF,但x大于了255，得到的结果则只有低位（如下图）
**

而实际上1000取反应该得到的十六进制表示是 ‘0xFC 17’

把完整的16比特位的FC17截断剩下17

（之所以这里用十六进制表示，是因为&右边对应的是16进制，这样看会更清楚。实际上取反运算是根据二进制表示运行的，那些也不重要，反正知道可以这样算就OK啦！）

补充：Python的按位取反运算符的简单解析

Python的按位取反运算符~的解释是：

对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。~x 类似于 -x-1。

如a =61= 0b0011 1101，按位取反后的结果是：0b1100 0010=194，

可是Python中运算结果并非如此，

输出的~a的结果是:~a=62

这是怎么回事呢？

计算机中的符号数有三种表示方法，即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位和数值位两部分，符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”，而数值位，三种表示方法各不相同。

在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理。

另外，求负整数的补码，将其对应正数二进制原码表示所有位取反（包括符号位，0变1，1变0）后加1

这里用括号来表示符号位,0表示正数，1表示负数。

a=61=(0)0b0011 1101，正数补码

~a=(1)0b1100 0010，负数补码，符号位为1表示这个代表一个负数，我们要知道其表示的数值。

对应负数原码到补码的转换过程：

（1）数值部分先减一：0b1100 0001

（2）数值部分取反：0b0011 1110,数值部分62

加上符号则~a =-62= (1)0b0011 1110,负数原码

总结

到此这篇关于Python中如何实现真正的按位取反运算的文章就介绍到这了,更多相关Python按位取反运算内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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