笔记：取反运算
一、取反运算（~）
取反运算符是一单目位运算符，也就是只有一个操作数，表示为~x。
取反运算符，右结合性，作用是对参与运算的二进制位取反。~1为0，~0为1。
例如，~9可以转换为如下的运算：
~ 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 （9 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0110 （-10 在内存中的存储）
所以~9的结果为 -10。
这里可能就有疑问了：为啥是-10？别忘了他是补码需要转化成原码~
如何求其原码呢？
- 方法1（先减1，再取反）
符号位保持不变！
（A）先 - 1，得到 1111 0111
（B）取反（符号位保持不变，其他位置按位取反 ），得到 1000 1000
2. 方法2（先取反再加1）
符号位保持不变！
（A）将这个二进制数中（即 1111 1000），除了符号位，其余位置按位取反，得 1000 0111
（B）+ 1，得到 1000 1000
所有正整数的按位取反是其本身+1的负数
所有负整数的按位取反是其本身+1的绝对值
0的按位取反是 -1（0在数学界既不是正数也不是负数）
例如，~-9可以转换为如下的运算：
~ 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 （-9 在内存中的存储）
-----------------------------------------------------------------------------------
0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1000 （8 在内存中的存储）
所以~-9的结果为 8。
公式法： ~x = -（x + 1）
原理：
公式法的内部是如何计算的呢：
以~11为例：
~11的计算步骤：
计算11的补码
转二进制：0 1011
计算补码：0 1011
按位取反：1 0100 (按位取反是在这进行的，即补码的形式进行按位取反) 注意：这里是 补码
将转为原码：
取其反码(因为补码是负数)：1 1011
末位加一：1 1100
符号位为1是负数，即-12
以~(-11)为例：
~(-11)的计算步骤：
计算-11的补码
转二进制：1 1011
计算补码：1 0101
按位取反：0 1010 (按位取反是在这进行的，即补码的形式进行按位取反) 注意：这里是补码
将转为原码：
正数补码就是原码：0 1010
符号位为0是正数，即10
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二、按位取反运算符的应用
（1）0的取反
（有符号整型int：~0 为 -1；无符号整型 unsigned int ：~0 为 4294967295）
（2）相反数
（直接利用不嘛定义，对于正数x，他的 相反数的补码就是x二进制取反加1. ~x+1）
（3）代替减法
（由（2）延伸 ：x - y = x + (-y) = x + ~y + 1）
（4）代替加法
（由（2）延伸 ： x - ~y + 1）
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