減號運算符用作一元按位運算

Question

我不完全理解“ - ”運算符如何影響以下代碼：

#define COMP(x) ((x) & -(x))

unsigned short a = 0xA55A;
unsigned short b = 0x0400;

有人可以解釋COMP（a）和COMP（b）是什么以及如何計算它們？

Answer 1

(x) & -(x)等於使用2的補碼表示二進制數時在x設置的最低位。

這意味着COMP(a) == 0x0002; 和COMP(b) == 0x0400;

Answer 2

“ - ”符號以二進制補碼的方式將短參數的值否定。 （簡而言之，將全0轉為1，將1轉為0然后再加1）

所以二進制的0xA55A是1010 0101 0101 1010
然后 - 二進制的（0xA55A）是0101 1010 1010 0110
運行&他們之間將會給你0000 0000 0000 0010

Answer 3

-(x)否定x 。 二進制補碼中的否定與~x+1 （bitflip + 1）相同，如下面的代碼所示：

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
int prbits(uintmax_t X, int N /*how many bits to print (from the low end)*/)
{
    int n=0;
    uintmax_t shift=(uintmax_t)1<<(N-1);
    for(;shift;n++,shift>>=1) putchar( (X&shift)?'1':'0');
    return n;
}
int main()
{
    prbits(0xA55A,16),puts("");
    //1010010101011010

    prbits(~0xA55A,16),puts("");
    //0101101010100101

    prbits(~0xA55A+1,16),puts("");
    //0101101010100110
    prbits(-0xA55A,16),puts("");
    //0101101010100110 (same)

}

當你使用bitfliped值對某個值進行bit和bit時，得到0.當你使用bitfliped值+ 1（=其否定值）對某個值進行位操作時，你會得到右邊的第一個非零位。

為什么？ 如果~x的最右邊的位是1，則向其添加1將產生0其中carry=1 。 在最右邊的位為1時重復此操作，並將這些位置零。 一旦你達到零（在x為1 ，因為你將1加到~x ），它會隨着carry == 0變成1，所以加法結束。 在右邊你有零，在左邊你有點翻轉。 你和原版一起咬了這個，你從右邊得到第一個非零位。

Answer 4

基本上，COMP所做的是AND兩個操作數，其中一個是原始形式，其中一個是對它形式的否定。

CPU通常如何處理帶符號的數字是使用2的補碼 ，2的補碼將數值數據類型的范圍拆分為2，其中（2 ^ n-1）-1為正，（2 ^ n-1）為負。

MSB（最右邊的位）表示數字數據的符號

例如

0111 -> +7
0110 -> +6
0000 -> +0
1111 -> -1
1110 -> -2
1100 -> -6

因此COMP通過對數字數據的正負版本執行AND來獲得第一個1的LSB（最左邊的位）。

我寫了一些示例代碼，可以幫助您理解： http ： //coliru.stacked-crooked.com/a/935c3452b31ba76c