关于按位取反

      怎么解释~100=-101 ?

  首先明白正负数在计算机中以补码的二进制形式存储,正数的原码、反码、补码一致;负数的反码是原码的按位取反(符号位保留),补码是反码+1。

  因为100的二进制形式:0 0110 0100   , ~100:1 1001 1011,此时可看到是负数,所以明白1 1001 1011是一个负数的补码,则可求得这个负数的原码是1 0110 0101,也即-101。

### SystemVerilog 中按位取反操作 在 SystemVerilog 中,按位取反是一种基本的逻辑运算操作。它通过 `~` 运算符实现,作用是对操作数每一位执行布尔非(NOT)操作。如果某一位为 0,则结果对应位置变为 1;如果该位为 1,则结果对应位置变为 0。 以下是关于按位取反的具体说明: #### 按位取反语法 按位取反操作符的形式如下: ```systemverilog result = ~operand; ``` 其中: - `~` 是单目运算符,表示按位取反。 - `operand` 可以是一个变量或表达式,其数据类型通常是整型或其他支持位级操作的数据类型。 - 结果存储在 `result` 中,它的宽度与 `operand` 的宽度相同[^3]。 #### 示例代码 下面是一些具体的例子来展示如何使用按位取反操作符: ```systemverilog module bitwise_not_example; initial begin logic [3:0] a = 4'b1010; // 定义一个 4 位二进制数 logic [3:0] b; b = ~a; // 对 a 执行按位取反操作 $display("Original value of a: %b", a); // 输出原始值 $display("Result after NOT operation on a: %b", b); // 输出取反后的值 end endmodule ``` 运行上述模块会得到以下输出: ``` Original value of a: 1010 Result after NOT operation on a: 0101 ``` 在这个例子中,输入值 `a` 被定义为 `4'b1010`,经过按位取反后,结果 `b` 成为了 `4'b0101`。 #### 类型转换的影响 需要注意的是,在某些情况下可能会涉及隐式或显式类型的转换。例如,当操作数具有不同的位宽时,可能需要进行扩展或截断处理。这方面的细节可以参考相关内容[^1][^2]。 假设我们尝试对更复杂的结构应用按位取反操作,比如带有符号属性的数值或者不同长度之间的赋值情况,那么就需要特别留意是否有潜在溢出风险以及期望的行为是否一致。 #### 特殊注意事项 对于带符号数而言,默认情况下最高有效位代表正负号标志而非普通数据比特。因此对其实施简单的按位补码形式下的反转可能导致不符合预期的结果除非明确指定无符号解释方式再做相应调整[^4]。
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