如何计算按位非（Bitwise NOT）运算？以PHP中~-9=8为例

嘿，我明白你为啥困惑——按位非和补码结合起来确实容易绕晕。咱们一步步把这个问题掰碎了说清楚，就从你提到的例子入手：

$a = -9; 
echo ~$a; // 输出8

核心原理：计算机用补码存储负数 #

首先得明确：计算机里所有整数（包括负数）都是以补码形式存储的，按位非操作是直接对补码的每一位取反，而不是对原码操作。咱们用32位整数来举例（PHP实际用的位数更多，但原理完全一致）：

步骤1：计算-9的32位补码 #

1. 先找9的二进制原码：00000000 00000000 00000000 00001001
2. 对9的原码按位取反：11111111 11111111 11111111 11110110
3. 再加1得到-9的补码：11111111 11111111 11111111 11110111

步骤2：对-9的补码执行按位非~ #

把补码的每一位0变1、1变0：
00000000 00000000 00000000 00001000
这个二进制对应的十进制就是8，这就是输出结果的由来。

解答你的困惑点 #

你之前尝试用-9的原码1001取反得到0110，这里的问题是混淆了原码和补码——计算机里不会直接存储负数的原码，所以不能用原码来做按位非操作，必须先转成补码。

关于考试里的规律：是否正确？ #

你提到的“把-9转为9再减1得到8”这个规律，完全正确！因为按位非有个通用数学公式：

~x = -x - 1

咱们代入验证：
~(-9) = -(-9) - 1 = 9 - 1 = 8，完美匹配结果。反过来试一下~8，按照公式应该是-8-1=-9，你可以在PHP里运行echo ~8;，确实会输出-9。

这个公式的本质就是补码运算的简化，考试里直接用这个公式计算，比一步步转二进制补码快多了！

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user9718914