Por qué en este código:
int a = 2, b = 0, c = 0;
c = -a; // resultado c = -2
c = ~b; // resultado c = -1
¿Por qué en el primer caso c=-2
y en el segundo c=-1
?
Stack Overflow en español es un sitio de preguntas y respuestas para programadores y profesionales de la informática. Solo te toma un minuto registrarte.
Regístrate para unirte a esta comunidad1. Operador -
Este operador es sencillo, simplemente obtienes el mismo valor cambiado de signo. Si es positivo, pasa a negativo; y si es negativo, pasa a positivo.
Por lo que en tu caso -a
dónde a=2
el resultado es -a=-2
2. Operador ~
que se llama bitwise complement
Esto es más interesante. Lo que hace este operador es intercambiar la representación en binario del número. Es decir, pongamos como ejemplo el ~2
:
0000 0010
0
a 1
y todos los 1
a 0
) el resultado es: 1111 1101
que es la representación en binario de -3
.~2 = -3
Vayamos a tu caso concreto, que es ~0
0
que en binario es: 0000 0000
1111 1111
que es la representación en binario de -1
.~0 = -1
Tienes más documentación de los operadores aquí (para java).
Para acabar simplemente comentar que cómo dicen en esta respuesta del SO original:
¿Por qué comento esto? A simple vista el operador ~
es simplemente cambiar de signo y restarle 1
. Es decir:
~x = -x - 1
Me imagino que por ahí iba tu pregunta. Pero depende del ordenador la interpretación de los bits del operador ~
no siempre es el mismo.
Pero como dice Paul Vargas en el chat:
Puesto que la pregunta está etiqueta con java, en java no existe
unsigned
Lo que significa que en java no tendría que haber resultados raros (que sí los hay, por ejemplo, en c cuándo se trabaja con unsigned
- mirad este link)
2 en binario es: 0000 0010
Bueno, en realidad un int
en Java ocupa 32 bits - pero esto no altera la respuesta.
En la primera asignación c = -a;
estás usando el símbolo "menos" para negar el número contenido en a
por lo que el valor de c
será el negativo de a
: -2. Es el equivalente a multiplicar a por -1.
En el segundo caso estás usando el operador de negación a nivel de bit ~
también llamado "tilde". Este operador invierte los 0s y 1s del número. En este caso el número es 0 y su representación en binario es 000000000. Al aplicar la negación binaria el número binario resultante es 11111111.
El número binario 11111111 representa al número -1 en decimal dado que se usa la representación "complemento a 2". Para aprender más sobre el complemento a 2 puedes leer la entrada de wikipedia
Primeramente podemos comenzar revisando de qué se trata cada una de las operaciones:
El complemento a 1 de un número binario se obtiene cambiando 0
→ 1
y 1
→ 0
. Es decir, se cambia cada bit por su complemento. Por ejemplo (usando un byte
):
0 0 0 0 0 0 1 0 Original ( = 2 )
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
1 1 1 1 1 1 0 1 Complemento a 1 ( = -3 )
Veáse en Wikipedia el Complemento a uno.
El complemento a 2 de un número binario se obtiene tomando el complemento a 1 del número y luego sumando 1 al bit menos significativo (LSB o Least Significant Bit). Tomando el ejemplo anterior:
0 0 0 0 0 0 1 0 Original ( = 2 )
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
1 1 1 1 1 1 0 1 Complemento a 1 ( = -3 )
+ 1
───────────────
1 1 1 1 1 1 1 0 Complemento a 2 ( = -2 )
El complemento a 2 de 0 es 0 (00000000
→ 11111111
→ 00000000
) y el complemento a 2 del número más negativo, Byte.MIN_VALUE
, es el mismo (10000000
→ 01111111
→ 10000000
).
Veáse en Wikipedia el Complemento a dos.
Ahora, analizando el código:
c = -a; // resultado c = -2
Si a = 2
(positivo), entonces c = -a
se calcula:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 Original ( = 2 )
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 Complemento a 1 ( = -3 )
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 Sumando 1 al LSB ( = -2 )
O el complemento a 2.
Veáse §15.15.4 dentro de la The Java Language Specification.
c = ~b; // resultado c = -1
Si b = 0
(positivo), entonces c = ~b
se calcula:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Original ( = 0 )
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 Complemento a 1 ( = -1 )
Veáse §15.15.5 dentro de la The Java Language Specification.