为什么 Python 中 `~2` 等于 -3？

Python 按位补运算符 (~~) 解释

Python 中的按位补运算符 (~) 对其操作数执行按位 NOT 运算，反转所有二进制位。该运算符主要用于在系统中表示负数。

~ 运算符如何工作？

负数使用二进制补码存储在计算机内存中符号。在这种表示法中，符号位表示数字是正数还是负数。其余位代表数字的大小。

考虑数字 -2。在二进制补码中，它表示如下（8 位）：

1111 1110

此表示是通过取正对应项 (2) 的二进制补码并加一得出的。

0000 0010 (positive 2) -> 1111 1101 (complement) -> 1111 1110 (add one for negative)

~2 如何等于 -3

要理解为什么 ~2 等于 -3，让我们检查 2 的按位补：

0000 0010 (positive 2) -> 1111 1101 (complement)

这个补是-3 的补码表示：

0000 0011 (positive 3) -> 1111 1100 (complement) -> 1111 1101 (add one for negative)

因此，通过使用 ~ 运算符反转 2 的位，我们获得以补码表示法表示 -3 的位模式。

关键点

需要注意的是~运算符仅执行按位反转。将结果位解释为正数或负数由计算机系统的内存表示决定。

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