Wie mache ich eine bitweise Not-Operation in Python?

Question

Um den Aufbau einer Xor-Operation mit grundlegenderen Bausteinen (mit Nand, Oder und And in meinem Fall) zu testen, muss ich eine Not-Operation durchführen können. Das eingebaute not scheint dies nur mit einzelnen Bits zu tun. Wenn ich das tue:

x = 0b1100 
x = not x 

sollte ich 0b0011 bekommen, sondern nur, dass ich 0b0 bekommen. Was mache ich falsch? Oder fehlt Python diese grundlegende Funktionalität?

Ich weiß, dass Python eine eingebaute Xor-Funktion hat, aber ich habe Python verwendet, um Dinge für ein HDL-Projekt/Kurs zu testen, wo ich ein Xor-Gatter bauen muss. Ich wollte das in Python testen, aber ich kann nicht ohne ein Äquivalent zu einem Not-Gate.

Answer 1

Das Problem mit ~ in Python verwenden, ist, dass es mit signierten ganzen Zahlen arbeitet. Dies ist auch der einzige Weg, der wirklich sinnvoll ist, wenn man sich nicht auf eine bestimmte Anzahl von Bits beschränkt. Es wird arbeiten ok mit bitweiser Mathematik, aber es kann es schwierig machen, die Zwischenergebnisse zu interpretieren.

Für 4-Bit-Logik, sollten Sie von 0b1111

0b1111 - 0b1100 # == 0b0011 

Für 8-Bit-Logik subtrahieren nur, subtrahieren von 0b11111111 usw.

Die allgemeine Form ist

def bit_not(n, numbits=8): 
    return (1 << numbits) - 1 - n 

Answer 2

die Sie interessieren, ist es das bitweise Komplement operator genannt:

~0b1100