[ビット演算]char c = -1のビットを表示させたいが全て１になる理由が知りたい。

Question

提示コードの関数ですが。char型の-1という値が来るので表示すると 1 0 0 0 0 0 0 1と表示されるはずなのですが　全て１になってしまいます。これはなぜなのでしょうか？　３とか正の値なら普通にビットを表示してくれるのですが負の値になると表示がおかしくなる理由が知りたいです。

#include <iostream>
#include <filesystem>

#include <map>


void print_bit(char bit)
{
	for (int i = 7; i >= 0; i--)
	{
		
		printf(" %d ",bit >> i & 0x01);
	}
}

int main()
{

	//printf("size: %d\n", sizeof(char));

	char c = -1;

	print_bit(c);

//	printf("%d\n",(int)c);


	return 0;
}

Answer 1

負の数というのは一般的には２の補数表現です
char の-1 ってのは0xff となります

Comments

[退会済みユーザー]

char型に限った話なのでしょうか？

[SaitoAtsushi]

いいえ。 整数型全般です。
ただし、 C/C++ の言語仕様としては
・ 1 の補数
・ 2 の補数
・ 符号と絶対値
の表現を認めており、処理系・実行環境の都合によってこのいずれかを選択することになります。
https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n3337/basic.fundamental#7

自分がターゲットにしている動作環境が 2 の補数を選択していることは念のために確認するとよいでしょう。 ただし、もう 2 の補数以外は事実上滅びたので (少なくとも普通のパソコンのプログラミングでは) 他の方式を見る機会はまずないです。 また、 C++20 からは負数の表現は 2 の補数であることが保証されるようになりましたので遠慮なくあてにできるようになりました。

[退会済みユーザー]

なるほど。char の-1 0xff とおぼえて置けばいいのでしょうか？

[y_waiwai]

int なら、0xffffffff になりますよ。
０から１を引くと考えればなぜこの値になるのかがわかるかと

[otn]

> char の-1 0xff とおぼえて置けばいいのでしょうか？
そんな細かいことを1つ1つ覚える物ではないです。char の -2 は 0xfe とかも覚えるつもりですか？
「2の補数」を理解すれば良いだけです。

Answer 2

「2の補数」で検索して、解説ページでも動画でも見てください。

-1 は 8ビットなら「11111111」になります。「10000001」は -127 です。