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二进制的补码怎么相加

发布时间:2025-05-07 01:49:14

二进制补码相加的规则与原码、反码有所不同,主要特点如下:

一、补码加法运算规则

二进制的补码怎么相加

直接相加

两个补码数可直接按二进制加法规则相加,符号位作为运算的一部分。例如:

- $5$($00000101$)与$-5$的补码($11111011$)相加:

$$

00000101 + 11111011 = 00000000 (text{模2结果}) rightarrow 0

$$

- $3$($00000011$)与$-3$的补码($11111101$)相加:

$$

00000011 + 11111101 = 00000000 (text{模2结果}) rightarrow 4

$$

二进制的补码怎么相加

溢出判断

若最高位(符号位)产生进位,则表示结果溢出,结果不可信。例如:

- $01111111$($-1$)与$00000001$($1$)相加:

$$

11111111 + 00000001 = 100000000 (text{9位结果}) rightarrow text{溢出}

$$

二、关键原理

二进制的补码怎么相加

补码设计:

负数的补码是其绝对值的反码加1,这种设计使得加法运算统一为加法操作,简化了硬件实现。

模2运算:二进制加法本质是模2加法,结果需对$2^n$取模($n$为位数)。例如8位系统中,结果需对$2^8=256$取模。

三、示例总结

| 操作数 | 补码形式 | 相加结果(模2) |

|--------|----------|-----------------|

| $5 + (-5)$ | $00000101 + 11111011$ | $0$ |

| $3 + (-3)$ | $00000011 + 11111101$ | $4$ |

| $-1 + 1$ | $11111111 + 00000001$ | 溢出 |

通过上述规则,补码加法实现了计算机中高效的有符号数运算。

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