负数在计算机中通常采用 二进制补码表示法,具体规则如下:
一、基本表示方法
最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。例如,-1的符号位为1,其余位为0。
补码计算步骤
- 原码: 直接将负数的绝对值转换为二进制。例如,-5的绝对值5的二进制为`00000000 00000000 00000000 00000101`。 - 反码
二、特殊示例
-1的表示:
原码:`10000000`,反码:`11111111`,补码:`10000000`(全1)。- -127的表示:
补码为`10000001`,无符号数解释为255。
三、优点与缺点
补码:
一个零(正零和负零相同),范围更大(-128到127)。 - 加减法统一处理,无需区分正负零。- 原码/反码:
需单独处理正零和负零,运算复杂度较高。
四、应用场景
补码是计算机内部处理负数的标准方式,编程语言和硬件均遵循此规则。例如,32位int类型中,-5的补码为`11111111 11111111 11111111 11111011`。