Java-2s补码和翻转位中的位操作

我最近在研究Java中but操作的一些问题，我提出了两个问题

1） 首先，我想到了在一个数字中翻转所有位的问题

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;
    }
}

公共类解决方案{
公共int flipAllBits（int num）{
int mask=（11）不需要调用数学对象。在Java（或C）中翻转任何顺序类型中的所有位不是算术运算。它是按位运算。使用“^”运算符，仅使用1-作为操作数，无论C/C++中int的大小如何，或使用序数类型作为参数T的Java模板。波浪号“~”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） 由于整数的整个范围映射到2的互补变换中的整数的整个范围，因此不可能检测一个数字是否为2的补码，除非知道计算2的补码的数字范围以及两个集合（之前和之后）是互斥的。
掩码计算是相当不可理解的，我想它（尝试，因为你提到它是错误的）使掩码达到并包括最高设置位。这是否对“翻转所有位”有用是另一个可能的讨论点，因为至少对我来说，“所有位”是指全部32个，而不是一些取决于值的数字。但如果这是你想要的，那么这就是你想要的。特别是结合第二个问题，这对我来说似乎是个错误，所以你从一开始就实施了错误的事情-见底部

无论如何，可以使用一些相当不错的bitmath生成掩码，这不会对可能的边缘情况产生任何怀疑（例如
Math.log（0）
可能不好，k=32对应于负数，也可能不好放入日志中）：

请注意，此函数具有奇数属性，它几乎总是返回一个比输入值低的无符号数字，除了0。它翻转位，因此名称并非完全错误，而是
flipAllBits（flipAllBits（x））！=x
（通常），而名称表明它应该是一个对合

至于第二个问题，没有什么可确定的。二的补码是一种可以解释位向量的方案——任何位向量。因此，这实际上是一种选择；以这种方式或其他方式解释给定的位向量。在Java中，“默认”解释是二的补码（例如toString将根据int的两个补码含义来解释它来打印int），但您不必使用它，您可以（小心地）将
int
视为无符号，或视为布尔数组，或将几个位字段打包在一起，等等

如果您想反转所有位，但犯了一个常见错误，即假定int中的位数是可变的（因此需要计算一个覆盖“所有位”的掩码），我有一些好消息要告诉您，因为反转所有位要容易得多：

如果您正在阅读“反转所有位”在2的补码上下文中，它将具有上述含义，因此所有位，包括最高设定位的左边的位。
该位的可能重复不会直接回答这两个问题中的任何一个，但这两个问题可能应该是单独的问题，并且可能需要澄清。作为旁注，要翻转所有位，您只需使用
~
运算符。您没有理解第二个问题的含义。感兴趣的是检测一个位序列是否为2的补码（Java int）形式（Java unsigned int），如果没有额外的信息，这一点是不可能的。@Fauchristan我没有错过它，我专门写了一段，告诉你，不仅你不能检测到它，而且没有什么可以检测的。
int m = num | (num >> 16);
m |= m >> 8;
m |= m >> 4;
m |= m >> 2;
m |= m >> 1;
return num ^ m;

return ~num;