Warum führt ~2 in Python zu -3?

Erkunden des bitweisen Komplementoperators von Python (~ Tilde)

Beim Umgang mit Bitmanipulation ist es von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, wie der ~-Operator von Python funktioniert. Dieser Operator ergänzt jedes Bit einer bestimmten Zahl und invertiert im Wesentlichen die Nullen und Einsen.

Warum ~2 zu -3 führt

Der ~-Operator ergänzt die Bits von a Zahl, aber die Interpretation des resultierenden Werts hängt von der Maschinenarchitektur ab. In den meisten Systemen werden negative Zahlen im Zweierkomplement gespeichert.

Um zu verstehen, wie ~2 -3 erzeugt, untersuchen wir die Zweierkomplementdarstellung von -2 (8 Bits):

1111 1110

Dies wird abgeleitet, indem die Bits des positiven Gegenstücks (0000 0010), das zu 1111 1101 wird, invertiert und dann eins hinzugefügt wird. Das Bit ganz links (1) gibt eine negative Zahl an.

Funktionsweise des ~-Operators

Bei Anwendung auf 2 (0000 0010) ergänzt der ~-Operator jedes Bit zu Erzeuge 1111 1101: Dies ist identisch mit der Zweierkomplementdarstellung von -3. Daher ist ~2 = -3.

Auswirkungen des ~-Operators

Es ist wichtig zu beachten, dass der ~-Operator einfach Bits umdreht; Die Interpretation des resultierenden Werts wird von der Maschine bestimmt. Das bedeutet, dass das Verhalten des ~-Operators je nach zugrundeliegender Architektur und Datendarstellungsstandards unterschiedlich sein kann.

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