Python中如何实现真正的按位取反运算_python

文章面向对象：对原理和编程不大有兴趣，只是需要用python实现一些运算功能的非计算机学生或从业者。大佬慎看防止血压拉高

运算代码

x=~x&0xFF

num是一个不大于255的十进制正数（负数的我不需要，所以我也没研究）

计算结果也是十进制的数

&右边的0xFF会决定计算结果的比特位。如果要得到正确的计算结果，两边的数据比特位应该相同

例如1000对应的十六进制是0xFC17，16比特位的，这时候求反就应该改成

x=~x&0xFFFF

实例说明

例如求58的反：

当x大于255时，想要得到正确的数字，就要修改一下代码

把0xFF换成0xFFFF或者更高，取决于x这个数占用的比特位。

（C语言基础会讲的知识，数据精度问题）

总之就是&两边的比特位要对应

**如果&右边保持为0xFF,但x大于了255，得到的结果则只有低位（如下图）
**

而实际上1000取反应该得到的十六进制表示是 ‘0xFC 17’

把完整的16比特位的FC17截断剩下17

（之所以这里用十六进制表示，是因为&右边对应的是16进制，这样看会更清楚。实际上取反运算是根据二进制表示运行的，那些也不重要，反正知道可以这样算就OK啦！）

补充：Python的按位取反运算符的简单解析

Python的按位取反运算符~的解释是：

对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。~x 类似于 -x-1。

如a =61= 0b0011 1101，按位取反后的结果是：0b1100 0010=194，

可是Python中运算结果并非如此，

输出的~a的结果是:~a=62

这是怎么回事呢？

计算机中的符号数有三种表示方法，即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位和数值位两部分，符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”，而数值位，三种表示方法各不相同。

在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理。

另外，求负整数的补码，将其对应正数二进制原码表示所有位取反（包括符号位，0变1，1变0）后加1

这里用括号来表示符号位,0表示正数，1表示负数。

a=61=(0)0b0011 1101，正数补码

~a=(1)0b1100 0010，负数补码，符号位为1表示这个代表一个负数，我们要知道其表示的数值。

对应负数原码到补码的转换过程：

（1）数值部分先减一：0b1100 0001

（2）数值部分取反：0b0011 1110,数值部分62

加上符号则~a =-62= (1)0b0011 1110,负数原码

总结