¿Por qué ~ True da como resultado -2?

En la consola de Python:

~True

Me da

-2

¿Por qué? ¿Alguien puede explicarme este caso particular en binario?

int(True)es 1.

1 es:

00000001

y ~1es:

11111110

Que está -2en el complemento ^{1 de} Two

¹ Voltee todos los bits, agregue 1 al número resultante e interprete el resultado como una representación binaria de la magnitud y agregue un signo negativo (ya que el número comienza con 1):

11111110 → 00000001 → 00000010 
         ↑          ↑ 
       Flip       Add 1

Que es 2, pero el signo es negativo ya que el MSB es 1.

Vale la pena mencionar:

Piense acerca de bool, usted encontrará que es numérico en la naturaleza - Tiene dos valores, Truey False, y son simplemente versiones de los números enteros 1 y 0 que sólo se imprimen de forma diferente "a medida". Son subclases del tipo entero int.

Entonces se comportan exactamente como 1 y 0, excepto que los boolredefine stry los reprmuestra de manera diferente.

>>> type(True)
<class 'bool'>
>>> isinstance(True, int)
True

>>> True == 1
True
>>> True is 1  # they're still different objects
False

El booltipo Python es una subclase de int(por razones históricas; los booleanos solo se agregaron en Python 2.3).

Como int(True)es 1, ~Truees ~1es -2.

Ver PEP 285 para saber por qué booles una subclase de int.

Si quería el inverso booleano, use not :

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

Si quería saber por qué ~1es así -2, es porque está invirtiendo todos los bits en un entero con signo; 00000001se convierte en 1111110el cual en una firmado entero es un número negativo, ver el complemento a dos :

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

donde el 1bit inicial significa que el valor es negativo, y el resto de los bits codifican el inverso del número positivo menos uno.

~True == -2se no es sorprendente si True los medios 1 y los ~ medios bit a bit de inversión ...

... siempre que

• True puede ser tratado como un entero y
• los enteros están representados en el complemento de Two

Ediciones:

• Se corrigió la mezcla entre la representación de enteros y el operador de inversión bit a bit
• aplicado otro pulido (cuanto más corto es el mensaje, más trabajo se necesita)