C中的~~x和!!x有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between ~~x and !!x in C?C中的~~x和!!x有什么区别？
【发布时间】：2016-02-04 15:37:56
【问题描述】：

我正在尝试检查int x 是否有任何位等于1，答案是!!x。我用谷歌搜索了一下，没有找到任何关于为什么这是正确的。

假设我有一个号码x 是1010。 !x 会是什么？ !x 和 ~x 有什么区别？

【问题讨论】：

您是否在任何地方阅读过~ 和! 运算符的描述（如C 书）？如果是这样，您觉得难以理解的具体是什么？
做的目的例如!!x 是得到一个数字真假值。如果x 不为零，则!!x 将是1。对按位否定运算符 ~ 做同样的事情是没有意义的。
这是写太易读的x != 0的两种混淆方式。提示：为了最大程度地混淆，写??-??-x。然后你几乎可以肯定没有人，包括你自己，知道代码的作用。任务完成。
! 是一个逻辑非，如果运算符为FALSE，则产生TRUE 结果。 ~ 是一个 boolean not，它对运算符逐位执行布尔否定。因为在 C 中只有值 0 被认为是 FALSE 而所有其他值都被认为是 TRUE 操作 !x 将是 TRUE 仅当 x==0 时，然后再次逻辑反转 !!x 将是 FALSE 如果 @ 987654348@ 和 TRUE 如果任何位为 1。

标签： c bitwise-operators logical-operators negation

【解决方案1】：

! 是一个逻辑运算符，它取标量类型操作数的值。

引用C11，第 §6.5.3.3 章，一元算术运算符

逻辑否定运算符!的结果是0，如果其操作数的值比较不等于 0，如果其操作数的值比较等于 0，则为 1。结果的类型为 int。 [...]

OTOH，~ 是一个按位运算符，对整数类型的操作数执行按位求反。

相关，

~ 运算符的结果是其（提升的）操作数的按位补码（即当且仅当转换的操作数中的相应位为没有设置）。对操作数执行整数提升，结果为提升型。 [...]

例如，考虑二进制数10。

!10 是 0。
~10 是 01。

编辑：

FWIW，你用!!，得到的结果不是0就是1。OTOH，你用~~，你取回操作数的原始值。

【讨论】：

立即获取。谢谢：D
@Anna 不，你将拥有0。
@Anna 不，在 C 中，每个非零值都是“真”，只有零是“假”。
@Joachim Pileborg 同意，即使 Not-A-Number double 是“真实的”。

【解决方案2】：

!x 的可能取值范围是 0 和 1。

~（按位补码）与其域具有相同的范围。

所以~~x 将恢复x，但!!x 不一定会这样做。

【讨论】：

我不太确定~~x 会恢复。操作数有隐式提升，结果类型为（有符号）int。如果x 恰好是unsigned char，那就太糟糕了。如果您编写非常奇怪的代码，您往往会遇到同样奇怪的错误。
这是一个非常好的观点。我也在考虑 ~~ 一个有符号的负零。
~ 实际上并不关心签名，它的级别要低得多。但是，如果您将它与其他会影响符号位的东西一起使用，您可能会遇到严重的错误。例如unsigned char x=1; if( ~(~x >> 1) > 0)。没有人知道这样的代码会做什么。 ~ 运算符通常非常危险。

【解决方案3】：

我正在尝试检查 int x 是否有任何位等于 1，答案是 !!x [...]

不，“答案”（即用 C 编写此检查的正确方法）只是 x != 0。这更清楚，不会让读者思考。使用两个逻辑反转计算相同的值，但不太清楚。

引用 C11 规范草案，我们有：

逻辑否定运算符! 如果其操作数的值比较不等于0，则结果为0，如果其操作数的值比较等于0，则为1。结果类型为int。表达式!E 等价于(0==E)。

所以，真的没有任何区别。

此外，对于负零，标准要求

对于任何整数类型，所有位都为零的对象表示应是该类型中值为零的表示。

因此，检查整数的“所有位为零”实际上与比较（不等于）0 相同。

【讨论】：

这是一个很好的答案。我正在与这个想法搏斗！不适用于有符号负零。

【解决方案4】：

! : 是一个逻辑操作符，操作时只给出true或false作为结果。它将 true 转换为 false 并将 false 转换为 true。
~ ：是一个逐位否定运算符，即如果某个值的特定位为 0，它将将该位翻转为 1，反之亦然。请注意，它不对整个值进行操作，它仅对位进行操作。

在 C 中，只有数值 0（即 1 字节二进制等效值：00000000）在逻辑上是 false，其他都是 true。任何在其二进制等效项中即使有一个位等于 1 的值都是正确的。所以，

/*Use and explanation of !x*/

int x = 1; //binary equivalent: 00000001 is logically true. it can be checked as follows
if (x) // if statement coerces x to boolean equivalent which is true.
    printf("%d is true", x);

上面代码sn-p中的printf语句会被执行。

现在，当 x (i.e. !x) 上未使用逻辑运算符时，结果为 false，因为 x ( =1 ) 在逻辑上为 true。使用它两次（即 !!x）将使其再次为真。
注意：第一次使用它会导致两件事

导致将值 1 类型转换为等效布尔值（即 true）。
将布尔值（从第 1 步）更改为相反的值（即 false）。

所以，基本上非逻辑运算符可以用来检查某事是真还是假。使用它两次会返回与被检查值等效的实际布尔值。

/*Use case of ~x (bit-wise negation operator)*/
int x = 1; //binary equivalent: 00000001
int y = ~x; //Now, y will be ~x i.e. 11111110. it can be checked as follows.

printf("%d: value after operation of bit-wise operator", y);
//The printf statement will print decimal equivalent of 11111110 i.e. -2.

y = ~y; // i.e. y = ~~x, this will again flip the bits and make y equal to 1 i.e. 00000001.
printf("%d: value after double operation of bit-wise operator", y);

因此，当需要检查某个值中的任何位是否为1时，基本上意味着检查该值是否在逻辑上true。这可以使用 if 语句（如上所示）或使用偶数个逻辑非运算符来检查，如下所示

int x = 1;
if(!!x)
  printf("x is true");

【讨论】：

【解决方案5】：

C 中的 NOT 逻辑运算由运算符 ! 表示。
在 C 中，每个 null 值都表示 FALSE（如 0、0.0 或空指针常量 NULL）。 OTOH，每个非空都被认为是TRUE。
逻辑取反将逻辑值取反，从而将整数值 0 中的每个非零值转换为整数值 1，并且将整数值 1 中的每个零值转换。
那么，双重否定只能是 0 或 1。

现在，如果一个对象表示一个算术值，当且仅当该值是 0 或 0.0 时，它的所有位都是 0。所以这样一个对象的否定等于!0，即1。另外，如果像10101010这样的对象，其位不全为0，只是一个非空值，那么它的否定是0（即@ 987654323@)。

最后，你有!!0 == 0 和!!(non-zero-value) == 1。

C 中的按位否定由运算符~ 表示。
在这种情况下，对每个分离的位执行否定操作。
例如：~11100111 == 00011000。

因此，如果您应用 按位否定运算符 两次，则恢复原始值：~~x == x。

【讨论】：