Bitwise NOT（按位取反）运算符结果不符合预期的技术问询
2026-7-17
为什么按位取反后结果是-(x+1)而不是预期的二进制反转值？
这是因为C语言中int类型是有符号整数，采用补码规则存储，你混淆了"仅反转有效位"和"反转所有位（包括符号位）"的区别。
具体到你的例子：
x的值是0b110000（十进制48），假设是32位系统的int，它的完整二进制补码表示是：
00000000 00000000 00000000 00110000
执行~x按位取反后，所有位（包括前面的符号位）都会被反转，得到：
11111111 11111111 11111111 11001111
这个二进制是补码形式，要转换为十进制，需要遵循补码转原码的规则：
- 补码减1：
11111111 11111111 11111111 11001110 - 符号位不变，其余位取反：
10000000 00000000 00000000 00110001
这个原码对应的十进制就是-49，正好符合你发现的y=-(x+1)规律。
规律的本质：
在补码规则下，对于任意有符号整数x，x + (~x)的结果是所有位全为1的二进制数，而这个数的补码表示恰好是-1。由此可以推导出：
~x = -1 - x = -(x + 1)
如果你想得到仅反转低几位的结果：
比如你预期的0b001111（十进制15），可以用位掩码来保留指定位数的反转结果，高位清零：
int y = ~x & 0b1111; // 仅反转低4位，结果为15
内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jeb
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