Python 中取反操作符是如何算出来的，为什么正数的这么怪异，负数的正常？

[SystemLight]

a = 2 # 0b10 print(bin(~a)) # -0b11

b = -2 # -0b10 print(bin(~b)) # 0b01

负数时候连同符号位按位取反没有问题，但是正数的取反操作算出来的数值为什么不像是取反操作呢，这是什么原理，有没有大佬说明下 ！

[marcong95]

因为你的输出结果有个负号啊

2 == 0b10 == 0 ...10
-3 == -0b11 == 1 ...01

[lostpg]

整数用补码表示，2 和-3 的补码正好相反。

[AddictX]

我反正是简单理解成 ~x = -(x+1)
具体导致这样运算的原因可以看看 https://segmentfault.com/q/1010000005697515

[imn1]

你拿个计算器 app 按一下就知道了
-3 的二进制是 ‭1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111101‬
python 没有内置 unsigned int，都是换成 signed int 显示

难道你觉得是 “符号取反+数字取反” 分开操作再合成一个整数？

[SystemLight]

理解了，一开始我考虑错了，想的是对部分取反操作，也就是 二进制 11 取反后是 00， 符号取反，忽略了整型实际内存占用大小。

[justou]

曾经遇到过类似问题 https://www.v2ex.com/t/369580

[SystemLight]

# 回复自己的一点理解

c = 0b01
b = -0b11

# python 获取整型占用大小，可以使用 sys.getsizeof(num)
# 原码是人看到的，补码是计算机看到的
# c 的补码 0...001 ...代表省略的符号位，根据 int 大小值来的，我假设是 8 位的 int 大小，写全就是 00000001 这是补码，正数补码就是这个数的原码
# b 的补码 1...101 ...代表省略的符号位，根据 int 大小值来的，我假设是 8 位的 int 大小，写全就是 11111101 这是补码，
# 负数补码变原码，除了符号位其它位需要先按位取反再加一，就是这个数的原码。(先取反)10000010 (再加 1)10000011
# c 的原码 00000001
# b 的原码 10000011(最高位是符号位 0 是正数，1 是负数)

# c 异或 b 实际上是补码在做运算，用我们假设的 8 位内存大小的整型演示
# c: 00000001
# b: 11111101
# 结果：11111100 结果的补码就得到了，但是我们人看的时候计算机会转成源码，转原码先取反，符号位不动 10000011，再加一，10000100
# 得到负的一个 0000100 数字，前面 0 省略掉，就是-0b100，用 python 运行看一下结果是不是这样

print(bin(c ^ b))