ruby - 如何使用 Ruby 的按位运算符计算一个人的补码？

Question

我想要的:

assert_equal 6, ones_complement(9)   # 1001 => 0110
assert_equal 0, ones_complement(15)  # 1111 => 0000
assert_equal 2, ones_complement(1)   # 01 => 10

输入的大小不是固定的，如 4 位或 8 位。而不是二进制流。

我看到的:

v = "1001".to_i(2)                 => 9

有点翻转运算符~

(~v).to_s(2)                       => "-1010"
sprintf("%b", ~v)                  => "..10110"
~v                                 => -10

我认为它与用于存储标志或其他东西的一位有关......有人可以解释这个输出吗？如何在不诉诸字符串操作的情况下获得一个补码，例如从 sprintf 输出中删除最后 n 个字符以获得“0110”或将 0 替换为 1，反之亦然

Answer 1

Ruby 只存储一个(有符号的)数字。这个数字的内部表示是不相关的:它可能是 FixNum、BigNum 或其他东西。因此，数字中的位数也是不确定的:毕竟它只是一个数字。这与例如 C 相反，其中 int 可能是 32 位(固定)。

那么 ~ 运算符会做什么呢？好吧，就像这样:

class Numeric
    def ~
        return -self - 1
    end
end

...因为在查看 2 的补码时，这就是“~”所代表的。

因此，您的输入语句中缺少的是您要切换的位数:32 位 ~ 与通用 ~ 不同，就像在 Ruby 中一样。

现在，如果你只想对 n 位进行位翻转，你可以这样做:

class Numeric
    def ones_complement(bits)
        self ^ ((1 << bits) - 1)
    end
end

...但是您必须指定要翻转的位数。这不会影响标志标志，因为它超出了 XOR 的范围:)