Hogy működik a bitenkénti negálás (c-ben)?

"Hülyeség, hogy az egyesével történő negálással más eredmény jön ki mint az egy lépésben történttel."

Pfff..

Na, ezek vagytok ti..

" Mért lenne más eredmény?"

Majd tanulsz egy kicsit, ha érdekel és akkor talán rájössz.

" Egyébként nem hiszem hogy a kérdező egyesével negálta volna a biteket."

Most már én sem, ezért írtam amit írtam.

És hát, nem, az egyes komplemens az nem egy "számábrázolás".

Kérdező, nagyon leegyszerűsítve a lényeg:

Az egyes komplemens azt jelenti, hogy a legnagyobb helyiértéken lévő bit az előjel, és a bitek negálásával előjelet tudunk váltani.

+2 - 0000 0010

-2 - 1111 1101

Ez tök jó lenne, csak a nulla így kétféle értéket is felvehet (+0 és -0), és egyesével számolva ott lesz egy hiba:

2 - 0000 0010

1 - 0000 0001

0 - 0000 0000 // ez nulla

0 - 1111 1111 // ez is nulla !!

-1 - 1111 1110

Ezért találták ki a kettes komplemenst, ahol a negatív számokat eltolják eggyel, hogy stimmeljen a sorozat. (Ezért kell kettes komplemens képzésnél egyet hozzáadni.)

Kettes komplemens ábrázolásban így néznek ki a számok a nulla közelében, lefelé számolva:

2 - 0000 0010

1 - 0000 0001

0 - 0000 0000

-1 - 1111 1111 // (itt is ugyanúgy fordulnak a bitek, mintha a kilométerórát forgatnád visszafelé)

-2 - 1111 1110

Emiatt ha a 16 értéket bitenként invertálod, akkor egyes komplemens formájú számokkal kapnál -16 értéket, de a processzor nem így fogja értelmezni, a fenti okok miatt. Ő kettes komplemensként fogja értelmezni, ami abszolút értékben eggyel el van "tolva".

"nem pedig a teljes változót egy lépésben a "~" (negáció) operátorral. [...] Utóbbi ugyanis az operandus kettes komplemensét adja eredményül."

~

Binary Ones Complement Operator is unary and has the effect of 'flipping' bits.

[link]

Olvasni még tudsz?

"(~A ) = 61 i.e., 1100 0011 in 2's complement form."

forrás: [link]

Nos A kérdés a következő. C-ben a bitenkénti negáció miért ad 16-ra -17-et eredményül?

Ha megnegálod a biteket(~) akkor az 1->0, 0->1 lesz.

Példa:

0001 0000 ; 16

1110 1111 ; -17

De akkor mégis miért lesz -17?

Nos a számítógépnek valahogyan tárolnia kell a negatív, pozitív számokat, és közben azt is figyelembe kell venni hogy a processzor csak összeadni, és negálni tud, és erre visszavezettek minden műveletet. A kettes, eggyes komplemens pont erre valóak, ezzekkel a kivonást is összeadásra vezették vissza, és mivel az eggyes komplemens a bitenkénti negálásnak felel meg, igy mikor megnegálod akkor a szám eggyes komplemenset kapod meg.

DEE VISZONT!!

Ha csak eggyes komplemensben dolgozna a számítógép, akkor 2db 0 lenne a számegyenesen,ami nekünk nem éppen jó, igy jön képbe a kettes komplemens amivel eltolják a negativ számokat eggyel. De ez a negálás folyamán nem fog megtörténni, csak akkor mikor értelmezni probálod azt a bit sorozatot számként.

A számitógépen a számegyenes valahogy igy néz ki:

10000000[-128] ... 11111111[-1] 00000000[0] ... 01111111[127]

Szóval a negálás helyesen müködött, de mikor számként értelmezed akkor mindig a kettes komplemenset fogja kiírni. Ezek persze most mind előjeles számok. ( A legnagyobb bit az előjelbit [0:+,1:-]).