二进制求反是一种位运算操作,具体指将二进制数的每一位进行逻辑取反,即把0变为1,1变为0。以下是详细说明:
一、基本定义
符号位处理 - 正数的符号位为0,负数的符号位为1。 - 对负数进行取反时,符号位保持不变,其余位取反。
操作规则
- 将二进制数的每一位0和1互换。例如:
- `0110` 取反后为 `1001`
- `1011` 取反后为 `0100`
- 若涉及补码表示(如Java、C语言),取反后需加1得到原码。
二、示例说明
正数取反
- 例如十进制数9(二进制`00001001`):
- 取反后为 `11110110`(补码形式)。
负数取反
- 例如十进制数-9(二进制`10001001`):
- 先取反得到 `01110110`
- 再加1得到原码 `00001001`(即9)。
三、应用场景
补码运算
- 计算机内部多采用补码表示负数,取反是补码计算的核心步骤。
数据校验
- 在网络协议中,反码求和可用于检测数据包的完整性(如循环冗余校验)。
四、注意事项
语言差异: C语言中的`~`操作符仅对二进制位取反,而逻辑非操作符`!`将非零值转为0,真值转为假。 符号扩展
通过以上说明,二进制取反是计算机底层运算的基础,广泛应用于数据处理和系统设计中。