为什么 ~True 的结果是 -2

Question

在 Python 控制台中：

~True

给我：

-2

为什么？有人可以用二进制向我解释这个特殊情况吗？

Answer 1

int(True) 1 .

1是：

00000001

~1是：

11111110

这在 2 的补码¹ 中-2

1

翻转所有位，将结果数字加 1，并将结果解释为幅度的二进制表示并添加负号（因为数字以 ¹ 开头）：

11111110 → 00000001 → 00000010 
         ↑          ↑ 
       Flip       Add 1

这是 2，但符号为负，因为 MSB 为 1。

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值得一提的是：

想想bool，你会发现它本质上是数字的——它有两个值，True和False，它们只是整数 1 和 0 的"定制"版本，只是打印自己不同。它们是整数类型 int 的子类。

因此，它们的行为与 1 和 0 完全相同，只是bool重新定义了str，repr以不同的方式显示它们。

>>> type(True)
<class 'bool'>
>>> isinstance(True, int)
True
>>> True == 1
True
>>> True is 1  # they're still different objects
False

Answer 2

Python

bool 类型是 int 的一个子类（由于历史原因;布尔值仅在 Python 2.3 中添加）。

由于int(True)是1，~True是~1是-2。

请参阅 PEP 285 了解为什么 bool 是 int 的子类。

如果你想要布尔反转，请使用not：

>>> not True
False
>>> not False
True

如果你想知道为什么~1是-2，那是因为你反转了有符号整数中的所有位; 00000001变成有符号整数中的负数1111110，请参阅 Two 的补码：

>>> # Python 3
...
>>> import struct
>>> format(struct.pack('b', 1)[0], '08b')
'00000001'
>>> format(struct.pack('b', ~1)[0], '08b')
'11111110'

其中，初始1位表示值为负，其余位编码正数减一的倒数。

Answer 3

如果

True表示1而~表示按位反转，~True == -2也就不足为奇了......

。前提是

• True可以被视为整数和
• 整数用 Two 的补码表示

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编辑：

• 修复了整数表示和按位反转运算符之间的混合
• 应用了另一次润色（消息越短，需要的工作越多）