Python 波浪号 (~) 运算符的用途和应用是什么？

探索 Python 的波形符运算符

波形符 (~) 运算符继承自 C，是一个一元运算符，用于反转其操作数的位。在 Python 中，它的主要作用涉及整数的按位运算。

整数的按位反转

对于整数， ~ 运算符有效地将它们转换为其负补码。这是通过反转二进制补码表示的每一位并将结果解释为有符号整数来实现的。因此，~x 相当于 (-x) - 1。

例如，整数 5 的二进制表示为 0101。应用 ~ 运算符将产生 1010，当解释为有符号整数时表示 -6。

超越整数：其他用例

除了整数，~ 运算符还具有其他值得注意的应用：

补充布尔值： ~ 运算符可以对布尔值取反，将 True 更改为 False，反之亦然。

按位操作： 与其他按位运算符（例如 &、^）结合使用，它可以对二进制数据进行复杂的操作。

循环索引： ~ 运算符可与序列一起使用来执行循环索引，允许负索引环绕到序列的另一端。

自定义类的运算符重载

Python支持自定义类的运算符重载。如果需要为类定义补码操作，则可以通过实现 invert 方法来实现。

例如，在下面的代码中，Foo 类定义了一个 invert 方法返回其实例的逆：

class Foo:
    def __invert__(self):
        print('invert')

将 ~ 运算符应用于 Foo 的实例将因此打印“反转”。

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