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二进制补码如何

发布时间:2025-04-30 22:53:47

二进制补码是一种计算机中用于表示有符号整数的方法,其核心规则和计算方式如下:

一、基本规则

二进制补码如何

正数的补码

正数的补码与原码相同,直接使用其二进制表示。例如,+5的原码和补码均为`0000 0101`。

负数的补码

负数的补码通过以下步骤获得:

- 取反:

将原码除符号位外的所有位取反(0变1,1变0);

- 加1:在取反结果的基础上加1。

二、示例说明

+5的补码

- 原码:`0000 0101`

- 补码:`0000 0101`(与原码相同)。

-5的补码

- 原码:`1000 0101`

- 取反:`1111 1010`

- 加1:`1111 1011`。

二进制补码如何

特殊值

- -1:

原码`1000 0001`,取反后`1111 1110`,加1得`1111 1111`;

- -128:8位时,+127的补码为`0111 1111`,再加1得`1000 0000`,表示-128。

三、运算特性

加法运算

补码系统简化了加法运算,无需单独处理负数。例如:

- `-5 + 3`:

- -5的补码为`1111 1011`,3的补码为`0011`;

- 直接相加得`1000 0010`,即-2。

减法运算

减法可转化为加法:`A - B = A + (-B)`。例如:

- `-5 - 3`:

- -3的补码为`1100 1011`;

- 相加得`1000 0110`,即-8。

溢出与下溢

二进制补码如何

- 溢出:

当正数加负数结果为负数,或负数减负数结果为正数时,表示溢出;

- 下溢:当负数加负数结果为正数时,表示下溢。

四、总结

补码通过“取反加1”的规则,将加减法统一为加法运算,简化了计算机硬件设计。正数与零的补码与原码相同,负数的补码通过取反加1获得,且补码系统天然支持减法、乘法等运算。

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