為什么按位運算符（~）的序列會是這樣？ 那是壞了嗎？

Question

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
unsigned char a=100,b=50;

printf("%d & %d = %d\n",a,b,a&b);
printf("%d | %d = %d\n",a,b,a|b);
printf("%d ^ %d = %d\n",a,b,a^b);
printf(" ~%d = %d\n",a, ~a);       /*the out come of this  line would be this: ~100 = -101 */
printf(" %d >> 2= %d\n",a, a>>2);
printf(" %d << 2= %d\n",a, a<<2);
system("pause");
return 0;
}

/結果應該是 155，不是嗎？ /

Answer 1

按照標准， ~的操作數會進行整數提升。 所以這里我們首先將a提升為int 。

[expr.unary.op] : ~ 的操作數應具有整數或無范圍枚舉類型； 結果是其操作數的補碼。 進行積分促銷。

如果int是 4 個字節（例如），則提升a值為0x00000064 。 ~a的結果是0xFFFFFF9B ，正好是-101 （如果使用二進制補碼表示整數）。

請注意，雖然 variadic arguments 會進行整數提升，但這里~a是int類型，不需要額外提升。

Answer 2

100 = 0x64
~0x64 = 0x9B

在printf(" ~%d = %d\n",a, ~a); ，第二個格式說明符%d需要一個帶signed integer ，因此結果0x9B將擴展為帶signed integer 。 0x9B的 MSB 為 1，因此被視為negative value 。

0x9B ---extends to>>> 0xFFFFFF9B = -101

如果您希望結果為155 ，則需要unsigned轉換，以便0x9B將擴展為0x0000009B 。

#include <stdio.h>

int main() {
  unsigned char a = 100, b = 50;

  printf(" ~%d = %d\n", a, ~a);
  printf(" ~%d = %d\n", a, (unsigned char)~a);

  return 0;
}

這將給出結果：

gcc test.c
./a.out

 ~100 = -101
 ~100 = 155