Question

C与C++中按位取反（~）的问题

#include<stdio.h>
#include<iostream>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;

int main()
{
int a;
short b;
long c;
unsigned short d;
unsigned e;
unsigned long f;
a=1;
b=1;
c=1;
d=1;
e=1;
f=1;
printf("%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n",~a,~b,~c,~d,~e,~f);
cout<<endl;
cout<<~a<<endl<<~b<<endl<<~c<<endl<<~d<<endl<<~e<<endl<<~f<<endl;
return 0;

}
夏雨(254838765) 15:58:40
结果是：问题：1、为什么两组输出的结果会不一样（即用prinft()输出的结果和用cout输出的结果会不一样）；2、为什么 cout<<d 的结果会是-2，而cout<<e、cout<<f的结果会是4294967294。

Answer 1

1：用printf做格式化输出时，参数的类型不能决定输出的数值格式。
你在printf("%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n",~a,~b,~c,~d,~e,~f);
中的d e f 均为无符号数值类型 所以输出的时候不能再用“%d”这个有符号整型转义符了
正确的输出方法如下
printf("%d\n%d\n%d\n%hu\n%lu\n%lu\n",~a,~b,~c,~d,~e,~f);
%hu 是无符短整型 %lu是无符长整型。因为unsigend long 和 unsigned int都是四字节，所以都用%lu表示。
修改程序代码后 输出的结果是：
-----------------------------------------------
-2
-2
-2
65534
4294967294
4294967294

-2
-2
-2
-2
4294967294
-------------------------------------------

4294967294
Press any key to continue

2：为什么 cout<<d 的结果会是-2
我个人认为是编译器对取反后的数值类型判断错误
这一点可以通过下列代码得到确认
unsigned short dd = ~d;
cout<<~a<<endl<<~b<<endl<<~c<<endl<<dd<<endl<<~e<<endl<<~f<<endl;

输出结果为：
---------------------------------------
-2
-2
-2
65534
4294967294
4294967294

-2
-2
-2
65534
4294967294
4294967294
Press any key to continue
---------------------------------------

如果想讨论为什么在cout下会出现类型判断错误，建议楼主在编译器下转入汇编模式进行调试跟踪或许会找到答案

Answer 2

1、printf输出取决的是格式化符合，这里都是%d，是有符合数，因此都是-2，而cout输出根据的是当前数据类型。所以会输出巨大的无符号数。2、unsigned short d有一个隐式的类型转换，因为编译器是32位的，16位的数会转换成32位，这时候的结果跟编译器有关，这是不一样的原因。

Answer 3

C语言按位取反运算符~
注意：C语言的按位取反运算，对于符号位同样取反：如
C语言~12 按位取反的结果 是什么?
short 型为例 12的二进制为0000 1100
取反便成了。1111 0011
而这个数用带符号的整形(%d打印出)表示为-13
------------------------
负数的绝对值等于: 取反 + 1
1111 0011 取反加1为0000 1101 = 13
所以为-13
最高位为符号位
-----------------------------------
printf("%x,%d\n",~7,~7);//输出：fffffff8,-8