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首先看以下一段代碼:
1 #include <cstdio>
2 
3 int main()
4 {
5     unsigned char t = 0xa5;
6     unsigned char i = (~t)>>4;
7     printf("%x\n", i);
8     return 0;
9 }

建議最好仔細先想一下再往下看

對于char、bool、unsigned char等低于int字節數的類型,進行運算的時候首先進行提升,因此在進行~t運算之前,先要將其放入32位寄存器,由于是unsigned char,因此前面補位全補0,因此0xa5-->0x000000a5,然后取反為0xffffff5a,然后再向右移四位為0xfffffff5,然后再轉化為unsigned char型的0xf5賦值給i,因此最后輸出結果為0xf5

再看下面這段代碼:
1 #include <cstdio>
2 
3 int main()
4 {
5     char t = 0xa5;
6     char i = (~t)>>4;
7     printf("%x\n", i);
8     return 0;
9 }

思想和上面的完全相同,還是先提升為int然后再進行運算,但是注意這里是char型,因此提升的時候應該是根據最高位進行提升,最高位為1則前面全補全為1,否則全補全為0。因此再進行~t操作前應該先補全為0xffffffa5,然后進行取反操作為0x0000005a,然后再右移四位為0x00000005,再轉化成char型的0x05賦值給i,因此最后結果為0x5

再看最后一個例子:
 1 #include <cstdio>
 2 
 3 int main()
 4 {
 5     char a = 0x80;
 6     char b = 0x2;
 7     unsigned char c = 0x80;
 8     unsigned char d = 0x2;
 9     printf("%x\n", a / b);
10     printf("%x\n", c / d);
11     return 0;
12 }
13 

主要是鞏固前面說過的情況,非常類似,進行運算之前,a、b、c、d都要先補齊為:
a--->0xffffff80
b--->0x00000002
c--->0x00000080
d--->0x00000002
然后再進行運算,因此結果為:
0xffffffc0
0x40

最后再總結一下:unsigned char、char、bool等低于int型的類型,進行運算的時候都要先提升再運算,提升時根據signed和unsigned,在前面補位為0或者1,若是unsigned,則直接前面全補0;若為signed,則根據最高位為0還是1,若為0則全部補位為0,若為1則全部補位為1。
posted on 2011-04-07 01:26 myjfm 閱讀(3497) 評論(16)  編輯 收藏 引用 所屬分類: c/c++基礎

評論:
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-07 09:14 | 笨笨
Good. 反匯編一下,也能看到細節  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-07 09:17 | clwahaha
哈! 以前都不知道的, 謝謝分享 學習了! 3q  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題[未登錄] 2011-04-07 09:30 | myjfm
@笨笨
反匯編確實可以了解到細節~  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-07 09:40 | zuhd
只有把這個內存變量放到寄存器的時候才這么做嗎?
還有,
char a = 0x80;
變成了a--->0xffffff80
這兩個值也不相等啊,這么算出來的結果有啥意義呢?  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-07 13:13 | myjfm
@zuhd
對于32位整型,0xffffff80是-128的補碼吧?
而對于8位整型,0x80也是-128的補碼吧?

另外,所以算數運算都是在寄存器中進行的吧?而現在32位機的寄存器都是32位的,所以才會存在整型提升問題,我是這么理解的~  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-07 16:10 | zuhd
基本明白你要表達的意思了,不過我覺得你表達的不清楚,可以這樣理解不:
不夠32bit的數據類型,高位自動補齊,至于高位補的是0還是1,有以下的判斷:
1,無符號數補0
2,有符號數看最高位標記,標記為0,存儲正數,則補0,標記為1,則補1,理由是它存儲的是一個負數的補碼。
  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-07 16:23 | zuhd
嚴格的講
對于8bit的0x80也不能說是十進制-128的補碼吧,最多說是10000000B的補碼,當然進行邏輯運算的結果不會有錯,如果補齊后最后截取低8bit的數據是
1000000B的話,我可能會說它是0,不知道理解有錯沒?  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-07 21:57 | myjfm
@zuhd
不知道你說的這段話和我文章最后一段有什么區別阿?  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-07 22:04 | myjfm
@zuhd
對于八位有符號數,能表示的數的范圍不就是-128~127嗎?-128不是0x80嗎?
10000000B作為有符號數的補碼來說怎么會是0的補碼呢?好好看看計算機組成原理吧~  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-08 08:57 | zuhd
@myjfm
我去 我一直以為10000000B是-0
難道-0就是-128嗎?從理論上講不對啊,但是它加上1后確實等于-127
--!  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-08 10:00 | myjfm
@zuhd
對于有符號數來說:
如果是原碼:00000000b是+0,10000000b是-0
如果是反碼:00000000b是+0,11111111b是-0
而對于補碼:00000000b是+0也是-0

下面是二進制代碼與補碼的對應:

00000000 +0/-0
00000001 +1
...
01111111 +127
10000000 -128
10000001 -127
...
11111110 -2
11111111 -1
從計組書上copy下來的~  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-08 10:47 | zuhd
在8bit下存儲-129,也不是不能存儲,但只是高位會被截取而已,所以存儲的數據可能就不是-129了,如果非得說10000000b是-128,
我頂多理解它是一個約定,因為128用除去最高位之后剩余的7bit根本無法存儲,存儲的也是截取后的低7位,7個0。  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-08 11:38 | myjfm
@zuhd
既然高位已經被截取了那還怎么說“不是不能存儲”呢?
求補碼的過程本來就要把最高位符號位也用于計算
最高位符號位除了表示這個數是正是負外還有數值上的意義,它的作用不單單是符號位
所以你看-128的時候不能把最高位去掉再去看剩余7bit,要8個bit一起看~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-08 13:57 | zuhd
我們可以按照 mod 128來理解,即
-129 與 -1的補碼是相同的
-130 與-2的補碼也是相同的
那么
-128與-0或是0的補碼應該也是相同的
那為什么不說
11111111是-129的補碼呢,
卻說是-1的補碼呢?
這8個bit完全能勝任-129的所有的存儲信息
所以我堅持認為10000000b是-128的補碼是個約定,請指教  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-08 14:43 | myjfm
@zuhd
補碼本身就是個約定  回復  更多評論
  
# re: 取反操作的細節問題 2011-04-08 14:46 | zuhd
@myjfm
嗯 我理解的補碼的設計就是為了方便算術運算  回復  更多評論
  
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