（来自高程我的笔记）关于位操作符的补码与反码与按位非操作符

最新推荐文章于 2022-03-07 23:13:46 发布

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位操作符在计算机中用于按位操作数值，尤其在处理二进制补码表示的有符号整数时。本文详细介绍了负数的二进制补码计算过程，并通过例子解析了按位非（~）、按位与（&）、按位或（|）和按位异或（^）操作符的工作原理和应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

位操作符用于最基本的层次上，即按内存中表示的数值的位来操作数值。位操作符不能直接操作64位的值，而是先将64位的值转换为32位的整数，然后执行操作，最后转为64位。对于有符号的整数，32位中的前31位用于表示整数的值，第三十二位表示数值的符号，0表示正值，1表示负值。这个表示符号的位叫做符号位。

负数的同样是以二进制码存储，但使用的格式是二进制补码。计算一个熟知的二进制补码，需要经过三个步骤

1）求这个数值绝对值得二进制码（例如-18的二进制补码，先求18的二进制码）

求-18的二进制补码，首先求得18的二进制码，即

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010

2）求二进制的反码，即将0,1互换；

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101

3）最后，二进制反码加一；

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101

1（进位）

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110

在对NaN和Infinify值应用位操作符时，会被当做0处理。

按位非（~）

var num = 25；0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001

var num2 = ~num；

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 0110（加一）

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 0111（取反）

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1000（转换为10进制）

（ 2的三次方加2的四次方 = 26 ；26加负号）

alert（num2）；//-26

这里对25执行按位非操作，得到了-26.验证了按位非操作的本质，操作数的负值减一。

因此以下代码也能得到相同结果。

var num = 25；

var num2 = -num -1；

alert（num2）；//“-26”

按位与（&）

按位与操作在本质上来说就是将两个数值的每一位对齐，然后根据表中规则，执行and操作

第一位	第二位	结果
1	1	1
1	0	0
0	1	0
0	0	0

var result = 25 & 3;

alert(result);//1

25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001

3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

and=0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

2的0次方 = 1

按位或（|）

第一位	第二位	结果
1	1	1
1	0	1
0	1	1
0	0	0

var result = 25 | 3;

alert(result);//27

25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001

3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

or =0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1011

=27

按位异或（^）

第一位	第二位	结果
1	1	0
1	0	1
0	1	1
0	0	0

var result = 25 ^ 3;

alert(result);//26

25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001

3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

xor=0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1010

=26