java - Java 中的位操作 - 2 的补码和翻转位

Question

我最近正在研究 Java 中的 but 操作的一些问题，并提出了两个问题。

1) 首先，我遇到了翻转数字中所有位的问题。

我找到了这个解决方案:

public class Solution {
    public int flipAllBits(int num) {
        int mask = (1 << (int)Math.floor(Math.log(num)/Math.log(2))+1) - 1;
        return num ^ mask;
    }
}

但是当 k = 32 位时会发生什么？ 1可以移位33次吗？

我从代码中了解到(虽然它实际上没有意义)，掩码是 0111111.(31 1's)....1 而不是 32 1's，正如有人所期望的那样。因此，当 num 是一个非常大的数字时，这将会失败。

2) 另一个问题我遇到的是确定什么时候某个东西是 2 补码的位序列或只是一个正常的位序列。例如，我读到 1010 翻转后是 0110，即 -10，但也是 6。它是哪一个，我们怎么知道？

谢谢。

Answer 1

1) Math 对象调用不是必需的。在 Java(或 C)中翻转任何序数类型中的所有位都不是算术运算。这是一个按位运算。使用“^”运算符，只需使用 1- 作为操作数即可，无论 C/C++ 中 int 的大小或以序数类型作为参数 T 的 Java 模板如何。波形符“~”运算符是另一个选项。

T i = 0xf0f0f0f0;
System.out.println(T.toHexString(i));
i ^= -1;
System.out.println(T.toHexString(i));
i = ~ i;
System.out.println(T.toHexString(i));

2) 由于整个整数范围映射到 2 的补码变换中的整个整数范围，因此不可能检测一个数字是否是 2 的补码，除非知道 2 的补码来自的数字范围可以计算补集，并且两个集合(之前和之后)是互斥的。