⛽️第5期第3题：按位取反，为什么~2 = -3?

[LinDaiDai]

按位取反，为什么~2 = -3?

接下来，分享一道与JavaScript原生无关的题目吧，主要也是看到群里有小伙伴问了关于按位取反~的用法，这边统一科普一下，😁。

正常一个数字，例如1和2，或者-1和-2。

如果我们对它们进行按位取反的话，结果会是这样：

• ~1 = -2
• ~2 = -3
• ~-1 = 0
• ~-2 = 1

看不懂没关系，让我们来一步步看看实现的过程哈。

在这里其实是分了正数和负数的，因为符号不同取反的过程也会不同。

1.1 正数按位取反

先让我们来看看正数的按位取反。

比如先看看~1 = -2，过程如下：

1. 十进制转为二进制原码

首先将十进制的1转化为二进制原码为：0000 0001

2. 二进制原码按位取反

之后将原码按位取反：

也就是将0000 0001 => 1111 1110

(取反应该知道啥意思吧？就是0换成1，1换成0)

3. 取反后的二进制转为原码

再将取反后的二进制码转为原码二进制：

也就是将1111 1110 => 1000 0010

这里你估计看着都点懵了，当我们将取反后的二进制转为原码二进制的时候，其实是有以下两步的：

1. 需要判断取反后的二进制的第一个位是不是1，这个第一位我们称之为符号位，如果是1的话就表示即将要转成的数是一个负数，如果是0的话表示即将要转的数是一个正数，这个符号位是不能动的；在这里我们可以看到1111 1110的第一位是1，所以表示即将要转的数是一个负数，同时我们不动它。
2. 然后将除了第一位以外其它位数取反并+1。所以会有这么两个过程：
   • 1111 1110 => 1000 0001
   • 1000 0001 => 1000 0010 (这步是对上一步的结果+1，因为上一步的最后一个数是1，所以它再加上1就需要向前进一位了，因此变成了1000 0010)

4. 将原码二进制转为十进制

最后一步就是将我们前面得到的1000 0010这个二进制转化为十进制了。

第一位符号位，是1，则表示是个负数，所以结果为-2。

OK👌，搞懂了这个步骤之后再让我们自己来转换一下~2 = -3吧：

1. 0000 0010
2. 1111 1101
3. 1000 0011
4. -3

正数按位取反总结

1. 十进制转为二进制原码
2. 二进制原码按位取反
3. 符号位保留，其余位取反+1
4. 二进制原码转为十进制

1.2 负数按位取反

负数的按位取反和上面就有些不一样了，主要是第二步和第三步调换一下顺序：

1. 十进制转为二进制原码
2. 符号位保留，其余位取反+1
3. 二进制原码按位取反
4. 二进制原码转为十进制

例如：~-1 =0 的转换过程：

1. 十进制转为二进制原码

这步和正数按位取反是一样的：

-1 => 1000 0001

2. 符号位保留，其余位取反+1

转换过程：

• 1000 0001 => 1111 1110 (取反)
• 1111 1110 => 1111 1111 (取反后 + 1)

3. 二进制原码按位取反

将刚刚得到的再进行按位取反：

1111 1111 => 0000 0000

4. 二进制原码转为十进制

0000 0000 => 0

OK👌，现在自己来转换一下~-2 = 1吧：

1. 1000 0010
2. 1111 1110
3. 0000 0001
4. 1

这里没啥诀窍，关键就是要记住转换的过程然后不断的练习吧 😂。

另外关于~~的用法还可以看呆呆的另一篇文章哟《JS中按位取反运算符~及其它运算符》