按位“；不是"；C中的运算符返回带符号的结果

考虑以下代码：

uint16_t a = ~ ( uint16_t ) 0;
int16_t  b = ~ ( int16_t ) 0;
printf (
    "%d %d %d %d\n",
    a  == ~ ( uint16_t ) 0,
    a  == ( uint16_t ) ( ~ ( uint16_t ) 0 ),
    b  == ~ ( int16_t ) 0,
    b  == ( int16_t ) ( ~ ( int16_t ) 0 )
);

输出为：

01

GCC抛出关于

a==~（uint16\u t）0的警告：

由于数据类型[-Wtype limits]的范围有限，比较总是错误的

为什么按位“not”运算符试图返回有符号值？我怎样才能防止呢

为什么按位“not”运算符尝试返回有符号值

因为没有运算符处理小于
int
的类型；较小的类型（包括
uint16\u t
if
int
超过16位）在用作操作数时升级。如果原始类型的所有值都可以用
int
表示，如此处所示，则升级为
int

我怎样才能防止呢

你不能；这就是语言的工作原理。您必须将运算符的结果转换为所需的类型，要么像初始化
a
时那样隐式转换，要么显式转换。请注意，在应用
~
之前不需要强制转换；但为了实现最大的可移植性，在执行按位逻辑时，应坚持使用无符号类型：

uint16_t a = ~0u;
printf("%d\n", a == (uint16_t)~0u);  // Should print 1

符号是一个位于位模式之上的概念。按位not（~）只涉及位模式，而不涉及值的符号。将有符号值notting为无符号值的结果是相同的

话虽如此，看看C标准：（草稿版免费提供）。第51页第6.3.1.4节：

如果一个int可以表示原始类型的所有值（受宽度限制，对于一个位字段），则该值将转换为int；否则，它将转换为无符号整数。这些称为整数。（58）所有其他类型不受整数的影响

我的意思是，当我们实际操作char和short类型时，它们将被提升为int（或unsigned int，取决于大小）。这是有意义的，因为我们希望操作尽可能快地完成，所以我们应该以机器的本机大小为目标

鉴于此，我们可以看到实际发生的情况。机器将以“int”大小执行所有操作，因为“==”和“~”的操作数都可以放入一个int字段中，我假设您的机器中的int字段为32位

现在首先要看的是‘a’的值。我们取0，而不是它，得到0xFFFFFFFF。我们将其分配给一个uint16_t值并得到0xFFFF。当我们准备好进行比较时，我们加载0xFFFF，意识到该值是无符号的，并将其扩展为0x0000FFFF。对于“b”的值，除了读取0xFFFF进行比较时，我们将其扩展到0xFFFFFF之外，所有内容都是相同的。现在，对于您的案例：

Notting零表示0xFFFFFF，与0x0000FFFF比较将失败
我们取0xFFFFFF，将其切碎为0xFFFF，然后零将其扩展为0x0000FFFF，得到与“a”相同的值
等等。
波浪号
~
运算符不是一元not。它是一个（一元）
翻转所有位
逐位运算符。
~
是一元的补码运算符。我现在知道这个运算符的作用=）。我不知道该如何命名这个操作符。维基百科说“按位'不'”@puchu
~
是按位不，
不是布尔值…请阅读以下答案：这不清楚为什么
printf
应该打印“1”。是否打算使用此处所示的表达式
（uint16_t）~0
或原始代码中的表达式
~（uint16_t）0
初始化
a
？如果是后者，则不必打印“1”。后一个表达式总是在
a
中生成65535，但前者的值可能为0、1或65535，具体取决于C实现。最好使用
~0u
而不是
~0
@EricPostpischil:当然，你是对的；很容易忘记，当我有生之年（或多或少）不存在有符号整数时，这种语言支持有符号整数的奇异表示。我已经添加了一个注释，未签名类型应该是首选的，以防有人在编写UNIVAC时盲目地遵循我的建议。