为什么屏蔽负数会产生正数？

Question

在 C++ 中，我有以下代码：

int x = -3;
x &= 0xffff;
cout << x;

这产生

65533

但如果我删除否定，那么我有这个：

int x = 3;
x &= 0xffff;
cout << x;

结果我只得到3

为什么第一个结果不会产生负数？ 我希望 -3 将符号扩展到 16 位，考虑到所有这些扩展位都是 1，它仍然应该给出一个二进制补码负数。因此，最高有效位也是 1。

Answer 1

看起来您的系统使用 32 位int s 和负数的补码表示。

常量0xFFFF覆盖最低有效两个字节，高两个字节为零。

-3的值是0xFFFFFFFD ，所以用0x0000FFFF屏蔽它你会得到0x0000FFFD ，或者十进制的65533 。

正3是0x00000003 ，所以用0x0000FFFF屏蔽会给你3回来。

如果您指定 16 位数据类型，您将得到您期望的结果，例如

int16_t x = -3;
x &= 0xffff;
cout << x;

Answer 2

在您的情况下 int 超过 2 个字节。 您可能在现代 CPU 上运行，现在通常整数是 4 字节（或 32 位）

如果您查看系统存储负数的方式，您会发现它是一个补数。 如果你只取最后 2 个字节，因为你的掩码是 0xFFFF，那么你只会得到它的一部分。

您的 2 个选择：

1. 使用 short 而不是 int。 通常它是整数的一半，只有 2 位
2. 使用更大的掩码，如 0xFFFFFFFF，它涵盖了整数的所有位

注意：我使用“通常”是因为 int 和 short 中的位数取决于您的 CPU 和编译器。