ビットNOTと1の補数

ビットNOT（~）を理解する

NOTは単項演算子で、単一のオペランドのすべてのビットを反転します：0は1に、1は0になります。結果は元の値の1の補数と呼ばれます。

真理値表

A | ~A
--|----
0 |  1
1 |  0

計算例（8ビット）

  42     = 00101010
~42      = 11010101   (符号なし213、符号付き-43)

1の補数 vs 2の補数

2の補数（現代のほぼすべてのCPUが使用）を使用する符号付き整数システムでは、NOTと否定の関係は：

~A = -(A + 1)

つまり~42 = -43、~0 = -1、~(-1) = 0です。この恒等式は以下に有用です：

• 加算なしで-(A + 1)を計算
• ビットマスクの作成：~0はすべて1を生成（32ビットでは0xFFFFFFFF）
• マスクの反転：~maskでビットクリア用の補数マスクを取得

実用的なパターン

AND + NOTでビットをクリア：

// valueのビット3をクリア
value = value & ~(1 << 3);

上位Nビットのマスクを作成：

// バイトの上位4ビットのマスク
const mask = ~0x0F & 0xFF;  // 0xF0

ビット幅の影響

NOTの結果はビット幅に依存します。8ビットでの~42は213（符号なし）または-43（符号付き）ですが、32ビットでは4294967253（符号なし）または同じく-43（符号付き）です。NOTを使用する際は常に整数幅を意識してください。