我正在查看一些 c++ 代码，我看到了：
byte b = someByteValue;
// take twos complement
byte TwosComplement = -b;
此代码是否采用 b 的二进制补码？如果不是，它在做什么？
【问题讨论】：
byte 和 ABI 的定义。
标签： c++ byte twos-complement
此代码确实计算了 8 位二进制数的二进制补码，在 stdint.h 定义 uint8_t 的任何实现中：
#include <stdint.h>
uint8_t twos_complement(uint8_t val)
{
return -(unsigned int)val;
}
那是因为，如果 uint8_t 可用，它必须是正好为 8 位宽的无符号类型。必须转换为unsigned int，因为uint8_t 肯定比int 窄。如果没有转换，值将在被否定之前提升为int，因此，如果您在非二进制补码机器上，则不会采用二进制补码。
更一般地说，此代码计算具有 any 无符号类型的值的二进制补码（使用 C++ 结构进行说明 - 一元减号的行为在两种语言中是相同的，假设没有用户 -定义的重载）：
#include <cstdint>
#include <type_traits>
template <typename T>
T twos_complement(T val,
// "allow this template to be instantiated only for unsigned types"
typename std::enable_if<std::is_unsigned<T>::value>::type* = 0)
{
return -std::uintmax_t(val);
}
因为一元减号被定义为在应用于无符号类型时采用二进制补码。我们仍然需要转换为不小于int 的无符号类型，但现在我们需要它至少与T 一样宽，因此是uintmax_t。
然而，一元减号 not 必须计算类型为 signed 的值的二进制补码，因为 C（和 C++）仍然明确允许基于 CPU 的实现不要对有符号数量使用二进制补码。据我所知，至少有 20 年没有生产过这样的 CPU，所以继续为它们提供供应有点愚蠢，但确实如此。如果你想计算一个值的二进制补码，即使它的类型恰好是有符号的，你必须这样做：（再次使用 C++）
#include <type_traits>
template <typename T>
T twos_complement(T val)
{
typedef std::make_unsigned<T>::type U;
return T(-uintmax_t(U(val)));
}
即转换为相应的无符号类型，然后转换为uintmax_t，然后应用一元减号，然后反向转换为可能有符号的类型。 （需要强制转换为 U 以确保该值为零而不是从其自然宽度进行符号扩展。）
（但是，如果您发现自己这样做了，请停止并将相关类型更改为无符号。您未来的自己会感谢您。）
【讨论】：
T（因此还有U）比int 更窄，并且你没有uintmax_t 的演员表，“整数促销”将在进行否定之前将值转换为int，从而破坏了转换为无符号类型的效果。
U 比int 窄，则T(-U(val)) 在整数提升后变为T(-int(val))，从而对有符号数量执行否定，因此可能不 取二进制补码。
正确的表达式会看起来
byte TwosComplement = ~b + 1;
注意：前提是字节iis定义为unsigned char
【讨论】：
- 与~ 混淆了。无论哪种方式，根据 ABI 和 byte 是什么，它仍然可能做一些意想不到的事情。
byte 不是标准定义的基本类型也不是 typedef-name，所以我们无法知道它的定义是什么。发现一个在其标头中执行typedef int byte; 的应用程序一点也不会让我感到惊讶。
char、unsigned char 或 signed char。当然这个定义可能不合理。
在二进制补码机器上，否定计算二进制补码，是的。
在 Unisys 上的某物，希望现在已经死去并被掩埋（但几年前仍然存在），没有签名类型。
C 和 C++ 支持有符号整数的补码、补码和符号和大小表示，并且只有使用补码才能进行补码。
将byte 作为无符号类型求反加上转换为byte 会生成二进制补码位模式，无论整数表示如何，因为转换为无符号和无符号算术是模2n em> 其中 n 是值表示位数。
即用-x赋值或初始化后的结果是2n -x是x的补码。
这并不意味着否定本身必然计算二进制补码位模式。要理解这一点，请注意byte 定义为unsigned char，并且sizeof(int) > 1，byte 值在否定之前提升为int，即否定操作是使用有符号类型完成的。但是将得到的负值转换为无符号字节，根据定义创建二进制补码位模式以及模算术和转换为无符号类型的 C++ 保证。
2 的补码形式的用处由 2n - x = 1 + ((2n - 1) - x)，其中最后一个括号是全一的位模式减去 x，即x 的简单按位反转。
【讨论】：