正数n=21
负数 -n =取反数x+1
取反数x=-n-1
n取反数为-22
负数n= -21
正数 -n=取反（n-1）
-（n+1）=取反n
n取反数为20
在计算机科学中，按位非（bitwise NOT）运算符是对二进制数的每一位进行取反操作。对于一个整数，按位非操作会将每个0变为1，每个1变为0。这个操作在C++中用波浪号符号`~`表示。
首先，我们需要了解在计算机中，整数是以补码（two's complement）形式存储的，这对于负数尤其重要。
让我们分别计算`-21`和`21`的按位非。
-21的按位非
- **十进制到二进制**：
-
`-21`在二进制中的补码表示：
-
首先，21的二进制表示是`0001 0101`。
-
然后，求21的反码（ones' complement）：`1110 1010`。
-
最后，补码（two's complement）表示：`1110 1011`（反码加1）。
- **按位非操作**：
-
对`1110 1011`执行按位非操非：
-
结果为`0001 0100`。
- **二进制到十进制**：
- `0001 0100`转换为十进制是`20`。
所以，`-21`的按位非是`20`。
21的按位非
- **十进制到二进制**：
- 21的二进制表示是`0001 0101`。
- **按位非操作**：
-
对`0001 0101`执行按位非操作：
-
结果为`1110 1010`。
- **二进制到十进制**：
-
`1110 1010`在补码表示中是负数。为了求这个二进制补码的十进制表示：
-
先求反码：`0001 0101`。
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再加1得到原数的绝对值：`0001 0110`，即十进制中的`22`。
-
因为最高位为1，表示这是一个负数，所以结果是`-22`。
所以，`21`的按位非是`-22`。
总结
-
`-21`的按位非是`20`。
-
`21`的按位非是`-22`。
代码示例：
```cpp
#include <iostream>
int main() {
int a = -21;
int b = 21;
// 计算按位非
int not_a = ~a;
int not_b = ~b;
std::cout << "按位非-21的结果: " << not_a << std::endl; // 输出20
std::cout << "按位非21的结果: " << not_b << std::endl; // 输出-22
return 0;
}
```
每行代码解释：
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`int a = -21;` 和 `int b = 21;`：定义两个整数变量`a`和`b`，值分别为`-21`和`21`。
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`int not_a = ~a;` 和 `int not_b = ~b;`：计算`a`和`b`的按位非结果，并存储在`not_a`和`not_b`中。
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`std::cout << "按位非-21的结果: " << not_a << std::endl;`：输出`-21`按位非后的结果。
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`std::cout << "按位非21的结果: " << not_b << std::endl;`：输出`21`按位非后的结果。