“int mask =〜0;”的目的是什么？

Question

我看到下面的代码行这里的C.

 int mask = ~0;

我在C和C ++中打印了mask的值。 它始终打印-1 。

所以我确实有一些问题：

• 为什么价值分配~0到面罩变量？
• 什么是目的~0 ？
• 我们可以使用-1而不是~0吗？

Answer 1

这是一种可移植的方法，可将所有二进制位整数设置为1位，而无需知道当前体系结构中的整数位数。

Answer 2

C和C ++允许3种不同的有符号整数格式：符号幅度，1的补码和2的补码

~0将不管该系统采用符号格式的产生全1比特。 所以它比-1 更便携

您可以添加U后缀（即-1U ）以便可移植地生成全1位模式¹ 。 但是~0 表示意图更清楚 ：反转值0中的所有位，而-1表示需要减去1的值，而不是其二进制表示

¹因为无符号运算总是以模数的形式减少，该数字大于结果类型可以表示的最大值

Answer 3

在2的补码平台（假设）上给你-1，但是直接写-1是规则禁止的（只有整数0..255，一元! ， ~和二进制& ， ^ ， | ， + ， <<和>>被允许）。

Answer 4

您正在研究编码挑战，其中包含对运算符和语言结构的许多限制，以执行给定的任务。

第一个问题是返回值-1而不使用-运算符。

在使用二进制补码表示负数的机器上，值-1表示所有位设置为1 ，因此~0计算结果为-1 ：

/* 
 * minusOne - return a value of -1 
 *   Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>
 *   Max ops: 2
 *   Rating: 1
 */
int minusOne(void) {
  // ~0 = 111...111 = -1
  return ~0;
}

文件中的其他问题并不总是正确实现。 第二个问题，返回一个布尔值，表示一个int值适合16位签名short的事实有一个缺陷：

/* 
 * fitsShort - return 1 if x can be represented as a 
 *   16-bit, two's complement integer.
 *   Examples: fitsShort(33000) = 0, fitsShort(-32768) = 1
 *   Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>
 *   Max ops: 8
 *   Rating: 1
 */
int fitsShort(int x) {
  /* 
   * after left shift 16 and right shift 16, the left 16 of x is 00000..00 or 111...1111
   * so after shift, if x remains the same, then it means that x can be represent as 16-bit
  */
  return !(((x << 16) >> 16) ^ x); 
}

左移一个负值或移位值超出int范围的数字具有未定义的行为，右移一个负值是实现定义的，因此上述解决方案是不正确的（尽管它可能是预期的解决方案）。

Answer 5

Loooong之前，这就是你在1K ZX 80或ZX 81计算机等极其有限的设备上节省内存的方法。 在BASIC中，你会的

Let X = NOT PI

而不是

LET X = 0

由于数字存储为4字节浮点，后者比第一个NOT PI替代方案多2个字节，其中NOT和PI中的每一个占用一个字节。

Answer 6

在所有计算机体系结构中有多种编码方式的方法。 当使用2的补码时，这总是正确的： ~0 == -1 。 另一方面，一些计算机使用1的补码来编码负数，上面的例子是不正确的，因为~0 == -0 。 是的，1s补码有负零，这就是为什么它不是很直观。

所以对你的问题

• 〜0被分配给掩码，因此掩码中的所有位都相等1 - >使mask & sth == sth
• 无论使用何种平台，〜0用于使所有位等于1
• 如果您确定您的计算机平台使用2的补码编码，则可以使用-1而不是〜0

我个人的想法 - 尽可能地使您的代码与平台无关。 成本相对较小，代码变得失败