关于小端和大端的位非运算符（C 中的 ~）答案

【问题标题】：Bitwise Not Operator (~ in C) with regards to little endian and big endian关于小端和大端的位非运算符（C 中的 ~）
【发布时间】：2010-11-05 09:18:47
【问题描述】：

这与家庭作业有关，但这不是家庭作业。

当在大端机器和小端机器上编译时，我很难理解按位非（C 中的~）会如何影响signed int 和unsigned int。

字节真的“向后”吗？如果是，按位不（和其他运算符）是否会根据机器类型产生不同的结果ints？

当我们这样做时，C 中的每个位运算符的答案是否相同，还是严重依赖？

我指的运算符是：

~  /* bitwise Not */
&  /* bitwise And */
|  /* bitwise Or */
^  /* bitwise Exclusive-Or */

提前感谢您！

更新：到目前为止，在阅读我的回复时，我不得不询问按位非运算符是否会影响 signed int 上的符号位。恐怕我在这部分有点困惑，因为我忘记了所有的寂静。 Adam 似乎在声明所有值都被视为无符号。是重新应用符号位还是曾经签名的值变为无符号？

【问题讨论】：

您列出的运算符是按位运算符，而不是逻辑运算符。 C中的逻辑运算是&&, ||和！。
按位非运算符确实会影响符号位。但该值不会“变成”无符号。如您所料，〜在有符号整数类型上的结果是，无论有符号值具有通过翻转输入的每一位来计算的位模式。所以负值的~总是非负的，非负值的~总是负的。

标签： c bitwise-operators endianness

【解决方案1】：

位运算符和逻辑运算符在大端和小端机器中的操作方式相同。同样，它们也对有符号和无符号数据进行相同的操作：结果就好像一切都是无符号的。因此，如果x 和y 是有符号整数，那么~x 等于(int)(~((unsigned int)x) 和x & y 等于(int)(((unsigned int)x) & ((unsigned int)y)，对于所有其他运算符，依此类推。

【讨论】：

对，在您开始通过指针算术/寻址游戏寻址整数的各个字节之前，字节序并不重要。另外仅供参考，列出的运算符不受签名影响，但右移运算符 >> 可以。
所以，~54321 总是会导致 703710 ？
不，位相同，但数值的解释不同。对于有符号二进制补码整数，~n = -n-1。 ~4321 = -4322

【解决方案2】：

正如@Adam 的回答所说，由于这些运算符是逐位的，因此字节顺序并不重要！例如，(~x) == (-x-1) 对于每个 signed 整数 x，无论 x 的长度（以字节为单位），也无论机器的字节序（只要它使用二进制补码算法 - 是否还有任何不t?-)

【讨论】：

是的，我指出依赖于二进制补码算法（据我所知，这在 [human;-)] 一代或更多代的 CPU 中几乎是通用的) 而不是字节序。

【解决方案3】：

逻辑运算符只关心它们的参数是否为零，它们不关心这些值在内存中的实际表示方式。所以对于逻辑操作来说，字节序无关紧要。

位运算符始终作用于其参数的所有位，并且它们分别对不同的位位置产生影响（结果中的第 5 位仅取决于输入中的第 5 位）。他们不关心位的存储顺序，或者某些位是否对数据类型具有特殊意义，他们只是处理所有这些位。所以这里的字节序也无关紧要，因为所有位都会受到影响，无论它们的顺序如何。

【讨论】：