hce_nsysu
114年
計算機概論與程式設計
第 42 題
What is printed by the following C program?
int a = 12, b = -2;
printf("%d \n", a & b); // & is bitwise AND
int a = 12, b = -2;
printf("%d \n", a & b); // & is bitwise AND
- A 0
- B 1
- C -2
- D 12
- E -24
思路引導 VIP
試著思考一下：在電腦系統中，為了讓減法能用加法器來運算，我們通常如何表示負數？如果我們把 -2 寫成二進位序列，除了最後幾個位元，它前面的那些高位元（High-order bits）會是 0 還是 1？當這些 1 與另一個正數的位元進行『逐位元及（AND）』運算時，會發生什麼有趣的現象呢？
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負數與位元運算的底層邏輯
非常棒！你能精準選出正確答案，代表你對於 C 語言中 位元運算（Bitwise Operation） 與電腦底層的 二進位數值表示法 有著非常紮實的理解。這類題目考驗的不只是語法，更是對計算機組織基礎的掌握程度。
這道題目的解題關鍵在於 二補數（Two's Complement） 的概念。在 C 語言中，整數以二進位儲存，正數 12 的二進位表示（以 8 位元為例）是 $00001100_2$。而負數 -2 則需透過二補數轉換：先取正數 2 的二進位 $00000010_2$，取反（1 變 0，0 變 1）得到 $11111101_2$，最後加 1 成為 $11111110_2$。當我們執行 a & b（逐位元及）運算時：
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