PHP中十六进制数的否定，有趣的行为

Question

我遇到了一些奇怪的行为，希望有人能帮我澄清一下。

看看这个：

$hex = 0x80008000;

print_r(decbin(intval($hex)) . '<br/>');
print_r(decbin($hex));

输出

10000000000000001000000000000000
10000000000000001000000000000000

如预期所料。

但是

$hex = 0x80008000;

print_r(decbin(~intval($hex)) . '<br/>');
print_r(decbin(~$hex));

输出

1111111111111110111111111111111
1111111111111111111111111111111

为什么当取反$hex时，中间的位没有切换？

- Vigrond

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你使用的是哪个版本的PHP？在我这里第二种情况在5.3.6上可以工作。 - Jeff Lambert

我正在运行5.3.8版本，问题仍然存在。 - Pateman

可能与这个错误 https://bugs.php.net/bug.php?id=61095 有关。PHP只是一个有缺陷的语言。顺便说一下，我在os x lion上运行5.3.8版本的suhosin，你的代码完全正常。（不过是64位的） - Basti

PHP 经常嘲讽其用户 :) - Niklas B.

仅使用 print_r(~$hex) 和 print_r(~intval($hex))，你会得到什么？ - Damp

Answer 1

我要在这里尝试回答自己的问题。

是的，这是32位/64位的区别。

在32位系统中，浮点类型必须占用两个内存空间才能获得所需的64位。Php使用双精度（参见http://en.wikipedia.org/wiki/Floating_point#IEEE_754:_floating_point_in_modern_computers）

$hex评估为浮点类型。intval和decbin函数将其转换为int类型（上面的第一个示例）

在第二个示例中，我们在使用decbin之前使用非按位运算符。这首先翻转双精度浮点数中的两个内存空间中的位，然后转换为int。这给了我们与预期不同的结果。

确实，如果我们将否定放在intval()内部，就像这样：

$hex = 0x80008000;

print_r(decbin(intval(~$hex)) . '<br/>');
print_r(decbin(~$hex));

我们得到

1111111111111111111111111111111
1111111111111111111111111111111

作为输出。

我还不够好，无法用数学证明这一点（可以通过本文http://en.wikipedia.org/wiki/Double_precision的帮助来解决）。但也许等我有时间了再说吧 -_-

我认为学习计算机中数字的表示方式非常重要，这样我们就能理解这种异常情况，而不将其称为错误。

- Vigrond

Answer 2

可能是属于这种情况：

从 PHP 位运算符页面 http://us3.php.net/manual/en/language.operators.bitwise.php。

NOT或补码运算符（~）和负二进制数可能会让人感到困惑。

因为使用了公式~x = -x-1，所以~2 = -3。十进制数的位补码是该数的取反再减1。

注意：以下示例仅使用4位，但实际上PHP使用32位。

将负十进制数（例如-3）转换为二进制需要3个步骤：1) 将正的十进制数转换为二进制（例如3 = 0011）；2) 翻转比特位（例如0011变为1100）；3) 加1（例如1100 + 0001 = 1101）。

你可能会想知道为什么1101等于-3。好吧，PHP使用“二进制补码”方法来表示负二进制数。如果最左边的比特位是1，则该二进制数为负数，您需要翻转比特位并加1。如果最左边的比特位是0，则它是正数，您无需进行任何操作。因此，0010将是一个正2。如果它是1101，则为负数，您需要翻转比特位以获取0010。加1后，您将得到0011，这等于-3。

- Damp

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我认为这与问题无关。据我理解，intval($hex)应该完全等同于$hex，因此我期望~intval($hex) === ~$hex。 - Niklas B.

是的，我这里不进行任何转换，只是以二进制格式表示数字。 - Vigrond