numpy.bitwise_invert

numpy.bitwise_invert(x, /, out=None, *, where=True, casting='same_kind', order='K', dtype=None, subok=True[, signature]) = <ufunc 'invert'>

计算按位反转，或按位非，逐元素。

计算输入数组中整数的底层二进制表示的按位非。此 ufunc 实现 C/Python 运算符 ~。

对于有符号整数输入，返回绝对值的按位非。在二进制补码系统中，此操作有效地翻转所有位，从而产生对应于输入负值加一的表示。这是计算机上表示有符号整数最常见的方法 [1]。N 位二进制补码系统可以表示范围在 \(-2^{N-1}\) 到 \(+2^{N-1}-1\) 内的每个整数。

参数：

x类数组

仅处理整数和布尔类型。

outndarray、None 或 ndarray 和 None 的元组，可选

存储结果的位置。如果提供，则其形状必须与输入广播到的形状相同。如果不提供或为 None，则返回一个新分配的数组。元组（仅作为关键字参数可能）的长度必须等于输出的数量。

where类数组，可选

此条件在输入上进行广播。在条件为 True 的位置，out 数组将设置为 ufunc 结果。在其他位置，out 数组将保留其原始值。请注意，如果通过默认的 out=None 创建未初始化的 out 数组，则其中条件为 False 的位置将保持未初始化。

**kwargs**

对于其他仅限关键字的参数，请参见 ufunc 文档。

返回：

outndarray 或标量

结果。如果 x 是标量，则这是一个标量。

另请参见

bitwise_and，bitwise_or，bitwise_xor

logical_not

binary_repr

将输入数字的二进制表示形式作为字符串返回。

注释

numpy.bitwise_not 是 invert 的别名

>>> np.bitwise_not is np.invert
True

参考文献

[1]

维基百科，“二进制补码”，https://en.wikipedia.org/wiki/Two’s-complement

示例

>>> import numpy as np

我们已经看到 13 由 00001101 表示。那么 13 的反转或按位非是

>>> x = np.invert(np.array(13, dtype=np.uint8))
>>> x
np.uint8(242)
>>> np.binary_repr(x, width=8)
'11110010'

结果取决于位宽

>>> x = np.invert(np.array(13, dtype=np.uint16))
>>> x
np.uint16(65522)
>>> np.binary_repr(x, width=16)
'1111111111110010'

使用有符号整数类型时，结果是无符号类型的按位非，解释为有符号整数

>>> np.invert(np.array([13], dtype=np.int8))
array([-14], dtype=int8)
>>> np.binary_repr(-14, width=8)
'11110010'

布尔值也可以接受

>>> np.invert(np.array([True, False]))
array([False,  True])

~ 运算符可用作 ndarray 上 np.invert 的简写。

>>> x1 = np.array([True, False])
>>> ~x1
array([False,  True])