位运算 - 在javascript中为什么~8=-9，~-8=7？

Question

研究javascript中位运算相关资料，对取反位运算很是不理解，不明白取反后为什么不是最大数-目前的值，而是~8=-9，~-8=7？

Answer 1

因为 ～8 恰好是 -9 在计算机中的表示方式。。。。
32位无符号整数可以表示 0 ～ 2^32-1的正整数范围，这样可以表示2^32个整数。0 ～ 2^32-1的正整数范围，这样可以表示2^32个整数。
当作为有符号数的时候，不是把最高的比特位作为符号位，即 -1 不是直接把000..001 的最高bit置为 1 ，而是使用其 -1 + 2^32 = 2^32-1 对应的二进制数表示。这种形式叫做补码。一种最快的求负数补码的方式是，其绝对值的二进制，从低位开始，遇到的第一个 1 之前（包括这个1）不变，其他的 1 变 0， 0 变 1。 比如 -4 的补码是， 4 -> 00...0100 -> 11...1100当作为有符号数的时候，不是把最高的比特位作为符号位，即 -1 不是直接把000..001 的最高bit置为 1 ，而是使用其 -1 + 2^32 = 2^32-1 对应的二进制数表示。这种形式叫做补码。一种最快的求负数补码的方式是，其绝对值的二进制，从低位开始，遇到的第一个 1 之前（包括这个1）不变，其他的 1 变 0， 0 变 1。 比如 -4 的补码是， 4 -> 00...0100 -> 11...1100

这样做的好处是，减少运算规则，对于加法和减法，计算机不必区分是不是有符号的。比如 4 位的整形。 有符号的-5 + 4 = -1 二进制表示是 1011 + 0100 = 1111,而无符号的11+4=15二进制形式也是1011 + 0100 = 1111 。如果用1101 表示-5那么有符号加法就是1101 + 0100 = 1111，这样，人看起来不方便，计算机也不方便。

你说的对，去反就是最大的值-当前的值 这是对于无符号整数来说的。 只是除了>>> 之外，JS 位操作符的返回值，是有符号型的32位整数。

function toUint32(x) {return x>>>0;}
function toInt32(x) { return x>>0;}

MaxUint32 = toUint32(-1);// -1 的二进制表示和 2^32 - 1 一样（32位整形来说）

console.log(MaxUint32) // 4294967295

console.log(8 + toUint32(~8) === MaxUint32)  // true
console.log(7 + toUint32(~7) === MaxUint32)  // true

//  下面几个与本问题无关，就当是扩展了，自己试试输出是什么。
console.log(MaxUint32 + 1)
console.log(toUint32(MaxUint32+1))
console.log(toUint32(MaxUint32+2))

Answer 2

取反？按位非吧，执行按位非的结果就是返回数值的反码。

Answer 3

因为这里的按位取反并不是真正的按位取反，而是补码运算。

具体的请参考这个问题：js中怎么理解按位取反？

Answer 4

取反操作会将符号位也取反，详见：《JavaScript 高级程序设计》3.5.2 位操作运算

Answer 5

雷雷