C++/C中!和~的区别与作用

版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/liuweiyuxiang/article/details/85853958

区别：

1. !是逻辑运算符(与||，&&是一类符号)，表示逻辑取反，可以把非0值变成0，把0值变为1
2. ~是位运算符（与|，&是一类符号），表示按位取反，在数值的二进制表示上，将0变为1，将1变为0

例子：

#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
	int a = 10;
	int b = 0;
	cout << "a:" << a << "，a的逻辑反是：" << !a << endl;
	cout << "b:" << b << "，b的逻辑反是：" << !b << endl;
	cout << "a:" << a << "，a的位反是：" << ~a << endl;
	cout << "b:" << b << "，b的位反是：" << ~b << endl;
	return 0;
}

结果：

解释：
a=10，a的逻辑反是0，很容易理解，但是a的按位取反为什么是-11可能就不太好理解了，在这里分析一下。整数在计算机内都是以二进制补码表示的，即如果计算机内有个二进制串，它会认为这个某个整数的补码表示。 假设使用使用8位二进制来表示int，最高位是符号位，则10的二进制形式是00001010，按位取反后是11110101，根据前面的解释可以知道，这是一个数字的补码。
我们知道对于正数来说，原码=反码=补码，即符号位固定为0，数值位相同。对于负数来说，负整数的符号位固定为1，求反码时，原码符号位1不变，数值位数的每一位求反。反码符号位1不变，反码数值位最低位加1，得到补码。 11110101的最高位是1，这个一个负数的补码。对于负数来说，原码=补码-1，数值为取反。11110101减1得11110100，再对数值为取反得10001011，这就是-11的原码表示。原码是给人看的，计算机内存储的是补码。最终11110101表示-11。

参考文章:

1. 原码、反码、补码之间的转换和简单运算
2. !和~的区别(逻辑取反和按位取反)