逻辑NOT操作未在c中返回预期值？答案

【问题标题】：Logical NOT operation not returning expected value in c?逻辑NOT操作未在c中返回预期值？
【发布时间】：2018-03-23 16:17:30
【问题描述】：

我正在尝试使用逻辑运算符在 0xAA 和 0x55 之间切换。

我知道我可以使用 c >> 1 从 0xAA 更改为 0x55，但是我被要求使用逻辑运算符而不是位运算符来执行此操作，所以我不知道使用 >> 运算符是否算数...

但我对使用 NOT 逻辑运算有点困惑。

我确定如果我说

unsigned char c = 0xAA;
unsigned char b = !c;

那么 b 将是 0x55。相反，我得到了 0 的输出。它不应该将每个单独的位切换到相反的位置，给我 0x55？

感谢您的帮助。

【问题讨论】：

您混淆了“逻辑”而不是“按位”。尝试使用~ 运算符进行比较。
@Code-Apprentice 我也看到了。虽然我在这里有点困扰，因为 '~' 也是位运算符，而不是逻辑运算符。我是否应该假设我可以使用按位运算符？有没有办法用逻辑运算符做到这一点？
您所问的正是按位 ~ 运算符的设计目的。合乎逻辑！运算符的工作方式不同，因为它仅适用于布尔值，“真”或“假”，而不适用于单个位。
回到你的导师那里，问问他们你是哪些运营商，哪些是不被允许使用的。
@zwol 看起来我将不得不做那个 zwol。

标签： c bitwise-operators logical-operators

【解决方案1】：

相反，我得到了 0 的输出。

logical operators 与 boolean values 一起使用：true 和 false。

C 语言将任何不是0 的标量值处理为true，将0 处理为false。 Logical NOT operator (!) 将任何真实值（即不同于0）转换为false（即0）。

假设您可以使用算术运算符（加法、乘法、除法），您可以计算输入数字的每一位，使用逻辑非运算符更改其值，然后将这些位组合回一个数字，即按位非输入的数字。

例如，c 的最后一位是 c % 2，如果从数字中删除该位并且其他位移动以填充其位置，则剩余的数字是 c / 2（或 c >> 1 为你已经知道了。）

【讨论】：

【解决方案2】：

我正在尝试使用逻辑运算符在 0xAA 和 0x55 之间切换。

这是一项艰巨的任务。使用逻辑运算符的表达式评估为真/假。祝你项目顺利。

关于

那么 b 将是 0x55。相反，我得到了 0 的输出。它不应该将每个单独的位切换到相反的位置，给我 0x55？

这不是逻辑运算符! 所做的。如果其操作数非零，则计算结果为 0；如果其操作数为 0，则计算结果为 1。

【讨论】：

使用逻辑运算符的表达式实际上计算为 0 或 1，然后将其解释为真/假。 0/1 实际上是解决 OPs 难题的关键。

【解决方案3】：

如果你真的必须只使用! 而不是~，我想到了一个可怕的hack。因为这是家庭作业，所以我不会向您展示整个 hack，只是其中的一部分：

static_assert(CHAR_BIT == 8, "What is this, a PDP-10?");

union {
  uint8_t val;
  struct {
    uint8_t b0 : 1;
    uint8_t b1 : 1;
    uint8_t b2 : 1;
    uint8_t b3 : 1;
    uint8_t b4 : 1;
    uint8_t b5 : 1;
    uint8_t b6 : 1;
    uint8_t b7 : 1;
  } bits;
} u;

我向你保证，通过这个变量声明和一个符合 C99+勘误表的 C 编译器，现在大多数（但不是全部）是，可以仅使用= 和 ! 运算符。

【讨论】：

【解决方案4】：

正如@Code-Apprentice 所说，!不是正确的运算符，因为您正在执行数学非而不是逻辑非。但是，您的问题表明您要使用逻辑运算符，因此 ~ 运算符是不够的，因为它不是逻辑运算符。想一想逻辑运算和数学运算之间的区别。逻辑运算不执行算术运算，它们对布尔值进行运算。然后，您将如何使用逻辑 NOT、AND、OR、XOR 等来完成您的任务？您甚至可以先用铅笔和纸尝试手动执行此操作（提示：先将十六进制值转换为二进制）

【讨论】：

“逻辑运算不进行算术运算”是什么意思？
什么是你不能用 NOT、AND、OR、XOR 等做的“这个”？
逻辑运算符使用布尔值。没有逻辑运算符可以为您提供 2 + 2 或 15 - 7。您只能通过布尔运算的结果来近似算术。这就是为什么微处理器中的 ALU 既有逻辑单元又有加法器的原因。布尔求值的逻辑单元和算术求值的加法器。

【解决方案5】：

第一行：

c = 0xAA;

第二行时被视为“真”

b = !c;

被执行，并且not true 为假，因此b 设置为false I.E。 0

需要注意的一点：位运算符与逻辑运算符不同。 ! 是逻辑运算符

【讨论】：

这不是第一行被视为真实的。当解释为逻辑值时，将视为真值。
@PaulOgilvie，看来我的回答措辞不当，澄清一下：is seen as 'true' when the second line 行（我不清楚）在第二行引用了c 的内容跨度>

【解决方案6】：

我正在尝试使用逻辑运算符在 0xAA 和 0x55 之间切换。

这是不可能的，因为逻辑运算符不是这样工作的。相反，您需要使用位运算符。

正如您所说，! 是逻辑非运算符。它接受“真”值并返回“假”或“假”值并返回“真”。请注意，它会反转整个值，而不是单个位。在 C 中，0 被认为是“假”，任何非零数值都被认为是“真”。所以!0xAA 评估为0 因为0xAA 是“真”而0 是“假”。

将此与~ 进行对比，后者是按位非运算符。 ~0xAA 将按照您的预期计算为 0x55，因为它会反转每个单独的位。

【讨论】：

这不是不可能的。事实上，这很容易做到。我可以放弃答案，但如果我只是破坏答案，OP 可能会错过更多了解逻辑运算符的机会。此外，OP 并没有询问如何用逻辑进行数学运算，也没有询问如何对其进行编码，他询问的是如何在两个离散值之间翻转。非常简单，只需要一个特定的逻辑运算符。