什么是原码反码补码

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计算机中的原码、反码和补码

计算机中的原码、反码和补码

补码补码补码(two's complement) 1、在计算机系统中,数值一律用补码来表示(存储)。

主要原因:使用补码,可以将符号位和其它位统一处理;同时,减法也可按加法来处理。

另外,两个用补码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃。

2、补码与原码的转换过程几乎是相同的。

补码概述求给定数值的补码表示分以下两种情况:(1)正数的补码与原码相同。

【例1】+9的补码是00001001。

(备注:这个+9的补码说的是用8位的2进制来表示补码的,补码表示方式很多,还有16位2进制补码表示形式,以及32位2进制补码表示形式等。

)(2)负数的补码负数的补码是对其原码逐位取反,但符号位除外;然后整个数加1。

同一个数字在不同的补码表示形式里头,是不同的。

比方说-15的补码,在8位2进制里头是11110001,然而在16位2进制补码表示的情况下,就成了1111111111110001。

在这篇补码概述里头涉及的补码转换默认了把一个数转换成8位2进制的补码形式,每一种补码表示形式都只能表示有限的数字。

【例2】求-7的补码。

因为给定数是负数,则符号位为“1”。

后七位:+7的原码(0000111)→按位取反(1111000)→加1(1111001)所以-7的补码是11111001。

已知一个数的补码,求原码的操作分两种情况:(1)如果补码的符号位为“0”,表示是一个正数,其原码就是补码。

(2)如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,那么求给定的这个补码的补码就是要求的原码。

再举一个例子:求-64的补码+64:0100000011000000【例3】已知一个补码为11111001,则原码是10000111(-7)。

因为符号位为“1”,表示是一个负数,所以该位不变,仍为“1”。

其余七位1111001取反后为0000110;再加1,所以是10000111。

在“闲扯原码、反码、补码”文件中,没有提到一个很重要的概念“模”。

组成原理

组成原理

双符号位的含义如下: Ss1Ss2=00, 结果为正数,无溢出 Ss1Ss2=01,结果正溢 Ss1Ss2=10,结果负溢 Ss1Ss2=11,结果为负数,无溢出
课下作业
1.请同学们课下重新在回顾一下今天讲的内 容,以便更好的学习后面的知识。 2.预习下节课要讲的内容
定点乘法运算
• 在计算机中,乘法运算大多数由累加与移 位实现,也有些机器具有由大规模集成电 路制造的阵列乘法模块。 一、原码一位乘法 原码一位乘法 原码一位乘法是从手算演变而来的,即用 两个操作数的绝对值相乘,乘积的符号位 两操作数符号的异或值(同号为正,异号 为负)
移位表 —————————————————— 判断位Yn,Yn+1 操作 ————————————————— 00 原部分积+0,右移一位 01 原部分积+[X]补,右移一位 10 原部分积+[-X]补,右移一位 11 原部分积+0,右移一位
例题:X=-0.1101,Y=0.1011求X乘Y?
解:[X]补=11.0011 B [Y]补=0.1011 C,0 A [-X]补=00.1101 A C 附加位 说明 00.0000 0.10110 C4C5=10,+[-X]补 +[-X]补 00.1101 —————— 00.1101 00.0110 101011 部分积右移一位C4C5=11,+0 +0 00.0000 —————— 00.0110 00.0011 010101 部分积右移一位C4C5=01 ,+[X]补 +[X]补 11.0011 —————— 11.0110 11.1011 001010 部分积右移一位C4C5=10,+[-X]补 +[-X]补00.1101 —————— 00.1000 00.0100 000101 部分积右移一位C4C5=01,+[X]补 +[X]补 11.0011 ———————— 11.0111 所以[XxY]补=1.01110001 XxY= -0.10001111

如何理解计算机组成中——真值,原码,补码,反码,移码之间的关系

如何理解计算机组成中——真值,原码,补码,反码,移码之间的关系

如何理解计算机组成中——真值,原码,补码,反码,移码之间
的关系
关于原码、反码、补码和移码的定义如下
1:原码:
2:补码
3:反码
4:移码
上述公式很复杂,因此,可以总结出⼀些常见的规律:
原码
如果机器字长为n,那么⼀个数的原码就是⽤⼀个n位的⼆进制数,其中最⾼位为符号位:正数为0,负数为1。

剩下的n-1位表⽰概数的绝对值。

例如: X=+101011 , [X]原= 0, 0101011 X=-101011 , [X]原= 1,0101011
位数不够的⽤0补全。

反码
知道了什么是原码,反码就是在原码的基础上,符号位不变其他位按位取反(就是0变1,1变0)就可以了。

例如:X=-101011 , [X]原= 1,0101011,[X]反=1,1010100
补码
在反码的基础上按照正常的加法运算加1。

或者原码除符号位外每位取反末位加 1
例如:X=-101011 , [X]原= 10101011,[X]反=11010100,[X]补=11010101
移码
移码最简单了,不管正负数,只要将其补码的符号位取反即可。

例如:X=-101011 , [X]原= 10101011 ,[X]反=11010100,[X]补=11010101,[X]移=01010101。

原码、反码、补码课件

原码、反码、补码课件

160
二进制数相加
10000110 + 00011010
10100000
看成补码
-122
+
26
-96
出现问题
• 错误的结果:
11001011 10010001
01011100
-0110101 + -1101111
+1011100
-53 + -111
-+19624
思考:为什么出现了错误?
补码 • 溢出
补码 •补码的求法(1)
• 正数:与原码相同;
• 负数:“求反加一”
例:
x=+1001100B,则[x]补=01001100B=[x]原
x=-1001100B,则[x]补=10110100B
x=-1001100时, [x]补=28-1001100B
11111111 01001100
=256 -1001100B =255 -1001100B +1
溢出
图d 有进无出
补码 • 溢出的判别(3)
• 课堂练习
1、请判断下列8位补码的运算是否会产生溢出?
11001001 11100111
10110000
有进有出,无溢出
01100011 01001010
10101101
有进无出,溢出
补码小结
真值 机器数
无符号数 有符号数
原码 反码
真值的方法 已知[x]补,求[-x]补的方法 溢出
• 拨针方法小结: 8- 2=6
8 + 10 = 6 • 思考:为什么会出现这种现象?计算机中是否
也有这种现象? (表盘是圆的,可循环计时。)

记忆和转换原码、反码、补码和移码其实很简单!

记忆和转换原码、反码、补码和移码其实很简单!

记忆和转换原码、反码、补码和移码其实很简单!最近在备战软考,复习到计算机组成原理的时候,看到书中关于原码、反码、补码和移码的定义异常复杂。

看完这些定义以后,我的脑袋瞬间膨胀到原来的二倍!这样变态的公式不管你记不记得住,反正我是记不住!还好,以前对它们有所了解,否则看到这一堆公式,恐怕我早就放弃参加软考的念头了。

其实,没必要弄得这么麻烦,它们完全可以用一两句话就描述得很清楚。

原码:如果机器字长为n,那么一个数的原码就是一个n位的二进制数有符号数,其中最高位为符号位:正数为0,负数为1。

剩下的n-1位为数值位,表示真值的绝对值。

凡不足n-1位的,小数在最低位右边加零;整数则在最高位左边加零来补足n-1位。

例如:X = +101011,[X]原= 0010 1011;X = -101011,[X]原= 1010 1011。

注意:正数的原、反、补码都一样。

0的原码跟反码都有两个,因为这里0被分为+0和-0。

反码:知道了原码,那么你只需要具备区分0跟1的能力就可以轻松求出反码。

因为反码就是在原码的基础上,符号位不变,其他位按位取反(就是0变1,1变0)就可以了。

例如:X = -101011,[X]原= 1010 1011,[X]反= 1101 0100。

补码:补码也非常简单,就是在反码的基础上,按照正常的加法运算加1。

例如:X = -101011,[X]原= 1010 1011 ,[X]反= 1101 0100,[X]补= 1101 0101。

也可以在原码的基础上,符号位不变,从右至左遇到第一个1以前(包括这个1)什么都不变,以后按位取反即可。

[X]原= 1000 0110,[X]补= 1111 1010注意:0的补码是唯一的,如果机器字长为8,那么[0]补=0000 0000。

移码:移码最简单了,不管正负数,只要将其补码的符号位取反即可。

例如:X = -101011,[X]原= 1010 1011,[X]反= 1101 0100,[X]补= 1101 0101,[X]移= 0101 0101。

原码、反码、补码的求法

原码、反码、补码的求法

反码‎在计算‎机内,定点‎数有3种表‎示法:原码‎、反码和补‎码。

‎所谓原码就‎是前面所介‎绍的二进制‎定点表示法‎,即最高位‎为符号位,‎“0”表示‎正,“1”‎表示负,其‎余位表示数‎值的大小。

‎反码‎表示法规定‎:正数的反‎码与其原码‎相同;负数‎的反码是对‎其原码逐位‎取反,但符‎号位除外。

‎补码‎表示法规定‎:正数的补‎码与其原码‎相同;负数‎的补码是在‎其反码的末‎位加1。

‎ 1、原‎码、反码和‎补码的表示‎方法‎(1)原‎码:在数值‎前直接加一‎符号位的表‎示法。

‎例如:‎符号位数‎值位‎[+7]原‎= 0 0‎00011‎1 B‎[-7]‎原= 1 ‎00001‎11 B‎注意:‎a. 数0‎的原码有两‎种形式:‎ [+0‎]原=00‎00000‎0B [-‎0]原=1‎00000‎00B‎b. 8‎位二进制原‎码的表示范‎围:-12‎7~+12‎7(‎2)反码:‎正数‎:正数的反‎码与原码相‎同。

‎负数:负数‎的反码,符‎号位为“1‎”,数值部‎分按位取反‎。

例‎如:符号‎位数值位‎[+‎7]反= ‎0 000‎0111 ‎B[‎-7]反=‎1 11‎11000‎B‎注意:a.‎数0的反‎码也有两种‎形式,即‎ [+0‎]反=00‎00000‎0B‎[- 0]‎反=111‎11111‎Bb‎. 8位二‎进制反码的‎表示范围:‎-127~‎+127‎(3)‎补码的表示‎方法‎1)模的概‎念:把一个‎计量单位称‎之为模或模‎数。

例如,‎时钟是以1‎2进制进行‎计数循环的‎,即以12‎为模。

在时‎钟上,时针‎加上(正拨‎)12的整‎数位或减去‎(反拨)1‎2的整数位‎,时针的位‎置不变。

1‎4点钟在舍‎去模12后‎,成为(下‎午)2点钟‎(14=1‎4-12=‎2)。

从0‎点出发逆时‎针拨10格‎即减去10‎小时,也可‎看成从0点‎出发顺时针‎拨2格(加‎上2小时)‎,即2点(‎0-10=‎-10=-‎10+12‎=2)。

十进制数-9的原码补码反码

十进制数-9的原码补码反码

十进制数-9的原码补码反码十进制数的表示方法在计算机科学中是非常重要的,原码、反码以及补码也是计算机科学中的重要概念。

在本文中,我们将对十进制数-9的原码、反码以及补码进行详细的讲解,以帮助读者更好地了解这些重要的概念。

一、什么是原码?在计算机中,十进制数通常表示为二进制数。

原码就是将一个十进制数转换成二进制表示后的形式。

对于正数,原码的表示方法和二进制数一样,最高位是0,其余位是二进制数的表示方法。

例如,+9的原码就是00001001。

但是,对于负数,原码的表示方法稍有不同。

负数的原码最高位是1,其余位是这个数的绝对值的二进制表示。

例如,-9的原码就是10001001。

二、什么是反码?反码是在原码的基础上进行的反码操作得到的数。

对于正数,反码和原码一样。

对于负数,反码的表示方式是将原码中,除了最高位以外的所有位进行取反操作。

例如,-9的反码就是11110110。

三、什么是补码?补码是在反码的基础上再进行一次加1操作得到的数。

对于正数,补码和原码、反码一样。

对于负数,补码的表示方法是将反码加1。

例如,-9的补码是11110111。

四、关于十进制数-9的原码、反码、补码对于十进制数-9,我们可以得到原码为10001001,反码为11110110,补码为11110111。

这个数是一个负数,原码的最高位是1,表示负数的符号,其余位表示这个数的绝对值的二进制表示。

反码中,我们将10001001中的0全部变为1,1全部变为0,得到的就是11110110。

补码的求法是在反码基础上加上1,得到的就是11110111。

结论在计算机科学中,原码、反码以及补码是非常重要的概念。

对于十进制数的表示方法,我们需要了解这些概念,才能更好地进行计算。

通过对十进制数-9的原码、反码以及补码的讲解,我们可以更好地理解这些概念,并能够更好地应用到实际的计算中。

原码,反码,补码,移位

原码,反码,补码,移位

原码,反码,补码,移位复习下⼆进制的有关知识1.所有的数据都是以⼆进制的形式存储在硬盘上。

对于⼀个字节的8位到底是什么类型计算机是如何分辨的呢? 其实计算机并不负责判断数据类型,数据类型是程序告诉计算机该如何解释内存块.2.对于字符的存储,先将字符转化成其字符集的码点,(码点就是⼀个数字),然后把该数字转成2进制存储。

所以我们只要记得数字的存储就ok了。

字符的码点程序采⽤⽆符号处理,即没有符号位,数值型默认都是有符号位的。

1个字节的最⾼位是符号位所以⼀个数字能够存储的范围是-128-1273.原码正数5: 0000 0101负数5: 1000 01014.反码正数5: 0000 0101负数5: 1111 10105.补码正数5: 0000 0101负数5: 1111 1011(-5在硬盘上的存储⽅式)1.可以看到正数的原码与其反码补码相同2.负数的原码最⾼位为13.负数的反码:符号位不变,其余各位按位取反4.负数的补码:在其反码的基础上+15.负数是以其补码的⽅式存储在硬盘上的6.左移操作(<<)规则:右边空出的位⽤0填补⾼位左移溢出则舍弃该⾼位。

计算机中常⽤补码表⽰数据:数据127,补码和原码⼀样:01111111。

左移⼀位: 1111 1110 -> 这个补码对应的原码为:1000 0010 对应⼗进制:-2左移⼆位: 1111 1100 -> 这个补码对应的原码为:1000 0100 对应⼗进制:-4左移三位: 1111 1000 -> 这个补码对应的原码为:1000 1000 对应⼗进制:-8左移四位: 1111 0000 -> 这个补码对应的原码为:1001 0000 对应⼗进制:-16左移五位: 1110 0000 -> 这个补码对应的原码为:1010 0000 对应⼗进制:-32左移六位: 1100 0000 -> 这个补码对应的原码为:1100 0000 对应⼗进制:-64左移七位: 1000 0000 -> 这个补码对应的原码为:1000 0000 对应⼗进制:-128左移⼋位: 0000 0000 -> 这个补码对应的原码为:0000 0000 对应⼗进制:0注:原码到补码的计算⽅式:取反+1,补码到原码的计算⽅式:-1再取反。

原码、反码、补码的简单转换

原码、反码、补码的简单转换

原码、反码、补码的简单转换1、正数的原码、反码、补码是⼀样的如+1011111(95)的原码、反码、补码为:原码 0101 1111反码 0101 1111补码 0101 11112、负数的原码、反码、补码转换以-1011111(-95)的原码、补码、反码的转换为例:(1)负数原码、反码转换符号位不变,数值位按位取反原码转反码原码 1101 1111反码 1010 0000 //符号位不变,数值位按位取反反码转原码反码 1010 0000原码 1101 1111 //符号位不变,数值位按位取反(2)负数原码、补码转换符号位不变,数值位按位取反,末位+1原码转补码原码 1101 1111反码 1010 0000 //符号位不变,数值位按位取反补码 1010 0001 //末位+1快速求法为:符号位不变,从右往左找第⼀个1,这个1左边的取反,右边的不变补码转原码补码 1010 00011101 1110 //符号位不变,数值位按位取反为原码 1101 1111 //末位+1(3)负数反码、补码转换反码转补码,末位+1;补码转反码,末位-1反码转补码反码 1010 0000补码 1010 0001 //末位+1补码转反码补码 1010 0001反码 1010 0000 //末位-13、总结:正数的原码、补码、反码都⼀样;负数的原码、反码转换:符号位不变,数值位按位取反;负数的原码、补码转换:符号位不变,数值位按位取反,末位+1,【快速求法为:符号位不变,从右往左找第⼀个1,这个1左边的取反,右边的不变】;负数的反码、补码转换:反码转补码,末位+1;补码转反码,末位-1。

整数的原码反码和补码

整数的原码反码和补码

一.整数‎的原码,反‎码和补码‎A能力:‎当面对一个‎整数时,写‎出相对应的‎原码,反码‎和补码。

‎整‎数(正整数‎,零和负整‎数)的表示‎有三种方法‎,分别是:‎‎原码表示法‎(符号大小‎(sign‎-and-‎m agni‎t ude)‎表示法)‎反‎码表示法(‎1的补码(‎o ne's‎comp‎l emen‎t)表示法‎)‎补码表示‎法(2的补‎码(two‎'s co‎m plem‎e nt)表‎示法)‎‎1.正整‎数的原码,‎反码和补码‎‎当面对一个‎正整数时,‎写出相对应‎的n位原码‎,n位反码‎和n位补码‎的规则是相‎同的,具体‎如下:最左‎的位为0;‎写出此正整‎数相对应的‎二进制数,‎然后将所得‎结果放到最‎右边;中间‎剩余的位全‎为0.‎例‎题1:正整‎数27所对‎应的8位原‎码,8位反‎码和8位补‎码分别是什‎么?它们是‎否相同?‎‎例题2:正‎整数15所‎对应的8位‎原码和16‎位原码分别‎是什么?‎2‎.负整数的‎原码,反码‎和补码‎ 1)‎负整数的原‎码‎‎当面对一个‎负整数时,‎写出相对应‎n位原码的‎规则如下:‎最左的位为‎1;写出此‎负整数的绝‎对值相对应‎的二进制数‎,然后将所‎得结果放到‎最右边;中‎间剩余的位‎全为0. ‎‎例题‎:负整数-‎25所对应‎的8位原码‎是什么?‎答案:10‎01 10‎01‎ 2)负‎整数的反码‎‎当‎面对一个负‎整数时,写‎出相对应n‎位反码的规‎则如下:最‎左的位为1‎;写出此负‎整数的绝对‎值所对应的‎二进制数,‎然后将所得‎结果放到最‎右边;中间‎剩余位全为‎0;最后将‎最右边的n‎-1位全部‎取反(0变‎为1,1变‎为0)。

‎‎例题‎:负整数-‎25所对应‎的8位反码‎是什么?‎答案:11‎10 01‎10‎ 3)负‎整数的补码‎‎当‎面对一个负‎整数时,写‎出相对应n‎位补码的规‎则如下:最‎左的位为1‎;写出此负‎整数的绝对‎值所对应的‎二进制数,‎然后将所得‎结果放到最‎右边;中间‎剩余位全为‎0;‎将最右边的‎n-1位全‎部取反;在‎最低位加1‎。

原码、补码和反码

原码、补码和反码

原码、补码和反码在计算机内,定点数有3种表示法:原码、反码和补码所谓原码就是二进制定点表示法,即最高位为符号位,“0”表示正,“1”表示负,其余位表示数值的大小。

反码表示法规定:正数的反码与其原码相同;负数的反码是对其原码逐位取反,但符号位除外。

补码表示法规定:正数的补码与其原码相同;负数的补码是在其反码的末位加1。

1、原码、反码和补码的表示方法(1)原码:在数值前直接加一符号位的表示法。

例如:符号位数值位[+7]原= 0 0000111 B[ -7]原= 1 0000111 B注意:a. 数0的原码有两种形式:[+0]原=00000000B [-0]原=10000000Bb. 8位二进制原码的表示范围:-127~+127(2)反码:正数:正数的反码与原码相同。

负数:负数的反码,符号位为“1”,数值部分按位取反。

例如:符号位数值位[+7]反= 0 0000111 B[-7]反= 1 1111000 B注意:a. 数0的反码也有两种形式,即[+0]反=00000000B[- 0]反=11111111Bb. 8位二进制反码的表示范围:-127~+127(3)补码的表示方法1)模的概念:把一个计量单位称之为模或模数。

例如,时钟是以12进制进行计数循环的,即以12为模。

在时钟上,时针加上(正拨)12的整数位或减去(反拨)12的整数位,时针的位置不变。

14点钟在舍去模12后,成为(下午)2点钟(14=14-12=2)。

从0点出发逆时针拨10格即减去10小时,也可看成从0点出发顺时针拨2格(加上2小时),即2点(0-10=-10=-10+12=2)。

因此,在模12的前提下,-10可映射为+2。

由此可见,对于一个模数为12的循环系统来说,加2和减10的效果是一样的;因此,在以12为模的系统中,凡是减10的运算都可以用加2来代替,这就把减法问题转化成加法问题了(注:计算机的硬件结构中只有加法器,所以大部分的运算都必须最终转换为加法)。

原码、反码、补码

原码、反码、补码

原码、反码、补码⼀、什么是原码、反码、补码原码:将⼀个整数,转换成⼆进制,就是其原码。

如单字节的5的原码为:0000 0101;-5的原码为1000 0101。

反码:正数的反码就是其原码;负数的反码是将原码中,除符号位以外,每⼀位取反。

如单字节的5的反码为:0000 0101;-5的反码为1111 1010。

补码:正数的补码就是其原码;负数的反码+1就是补码。

如单字节的5的补码为:0000 0101;-5的补码为1111 1011。

⼆、为什么要有这三类码计算机只能识别0和1,使⽤的是⼆进制。

⽽在⽇常⽣活中⼈们使⽤的是⼗进制,并且我们⽤的数值有正负之分。

于是在计算机中就⽤⼀个数的最⾼位存放符号(0为正,1为负)。

这就是机器数的原码了。

有了数值的表⽰⽅法就可以对数进⾏算术运算,但是很快就发现⽤带符号位的原码进⾏乘除运算时结果正确,⽽在加减运算的时候就出现了问题,如下:假设字长为8bits(1) 10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10(0 0000001)原 + (1 0000001)原 = (1 0000010)原 = ( -2 ) 显然不正确。

因为在两个整数的加法运算中是没有问题的,于是就发现问题出现在带符号位的负数⾝上。

对除符号位外的其余各位逐位取反就产⽣了反码。

反码的取值空间和原码相同且⼀⼀对应。

下⾯是反码的减法运算:(1)10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10= (0)10(0 0000001)反 + (1 1111110)反 = (1 1111111)反 = ( -0 ) 有问题。

(1)10 - (2)10 = (1)10 + (-2)10 = (-1)10(0 0000001)反 + (1 1111101)反 = (11111110)反 = (-1) 正确。

问题出现在(+0)和(-0)上,在⼈们的计算概念中零是没有正负之分的。

(印度⼈⾸先将零作为标记并放⼊运算之中,包含有零号的印度数学和⼗进制计数对⼈类⽂明的贡献极⼤)。

整数的原码,反码和补码

整数的原码,反码和补码
例题1:正整数27所对应的8位原码,8位反码和8位补码分别是什么?它们是否相同?
例题2:正整数15所对应的8位原码和16位原码分别是什么?
2.负整数的原码,反码和补码
1)负整数的原码
当面对一个负整数时,写出相对应n位原码的规则如下:最左的位为1;写出此负整数的绝对值相对应的二进制数,然后将所得结果放到最右边;中间剩余的位全为0.
例题2的分析:-8处于4位补码所能表示的整数范围,但是在计算-8的4位补码时,不可以套用前面的旧方法,只可以去套用前面所讲的新方法。
7.对旧方法和新方法的补充说明
在求负整数所对应的n位补码时,提倡采用的方法应为新方法,而不是旧方法。
8.使用补码执行加法和减法运算
例题:求出8位反码1110 0110所对应的整数 答案:-25
3)由补码到整数
当面对某个整数的n位补码时,求出相应整数的规则为:
A:若所面对的n位补码的最高位为0,而且其余n-1位不全为0时,将这n-1位由0和1组成的串视为二进制数,然后求出相应的十进制数,最后在求出的十进制数前加上符号'+'就可以了。
例题:负整数-25所对应的8位补码和16位补码分别是什么? 答案:1110 0111 和 1111 1111
3.零的原码,反码和补码
在计算机科学中,零有正零(+0)和负零(-0)之分。在求+0的原码,反码和补码时,可将+0视为正整数,并套用前面所讲的求正整数的原码,反码和补码的规则;在求-0的原码和反码时,可以将-0视为负整数,并套用前面所讲的求负整数的原码和反码的规则;但是在求-0的补码时,不可以将-0视为负整数,并进而套用前面所讲规则,因为若套用前面所讲规则时,会出现一个意外,就是最高位向前还有一个进位。关于-0的补码只要记住其和+0的补码是相同的就可以了。

原码、反码和补码

原码、反码和补码

原码、反码和补码在这篇博⽂中,我希望能从数学的⾓度帮助你理解计算机中的补码世界,并尝试解释以下问题:符号位为什么是最⾼位,为什么1表⽰负,0表⽰正?0表⽰正,1表⽰负,为啥不是0表⽰负,1表⽰正?为什么补码1000 0000表⽰-128 ?为什么补码能够实现减法运算?关于原码、反码、补码的计算这⾥就不赘述了,但是如果你对于原码、反码、补码的计算还是通过⼀个数 -> ⼆进制原码 -> 正数不变,负数保持符号位,其他位取反得反码 -> 反码+1得补码另外也有上⾯的3个疑问的话我强烈建议你忘掉之前关于原码、反码和补码的认知我⾸先抛出三个问题,希望你带着这三个问题去阅读,当你能给出这两个问题的答案的时候,上⾯的3个问题也有答案了1. 同余的定义和意义是什么?2. 在4位系统中,怎么去表⽰负数?3. 在8位系统中,怎么做减法运算?1. 环形系统、模、同余在⼀个环形系统中,能表⽰的数是有限的。

例如在下⾯的表盘中,你能表⽰的数只有0~11,⼤于等于12的数,会被舍弃⼀部分,再在表盘上表⽰出来,在计算机中,我们管这叫「溢出」。

⽐如15点,在钟表上表现的是3。

当表针越过11的时候,⼜从0开始,直到3。

如果在钟表的世界⾥,要表⽰27呢?钟表上⽆法表⽰准确的数字,27在这⾥只能被表⽰为3。

准确地说,在超出这个系统极限值的时候,也就是说溢出了,这个系统只能⽤「余数」来计量在这⾥,所有被12除,余数为3的数,都被归为1类。

在这⾥,还有余数为0、1、2...11的类⽽15和27,称为 15和27关于模12同余,它们的余数就是3在这个系统中,能表⽰的数只有「余数」,表盘上的数字都是被12除后的余数我们可以这样理解这个系统:这个系统将整数分成了12类——被12除余0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11的类我们来看看「什么是奇数?什么是偶数?」偶数是被2除余0的整数,奇数是被2除余1的整数。

通过模2我们将整数分成了两类:余0和余1的数,也就是偶数和奇数回到我们的表盘,通过模12,所有的整数也能被分成12类,分别是余0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11的类所有的整数对模12做取模运算,按照它们的余数我们可以给它们分类。

什么是原码、反码、补码

什么是原码、反码、补码

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补
对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.
三. 为何要使用原码, 反码和补码
在开始深入学习前, 我的学习建议是先"死记硬背"上面的原码, 反码和补码的表示方式以及计算方法.
1-1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原 = [0000 0001]补 + [1111 1111]补 = [0000 0000]补=[0000 0000]原
这样0用[0000 0000]表示, 而以前出现问题的-0则不存在了.而且可以用[1000 0000]表示-128:
于是人们开始探索 将符号位参与运算, 并且只保留加法的方法. 首先来看原码:
计算十进制的表达式: 1-1=0
1 - 1 = 1 + (-1) = [00000001]原 + [10000001]原 = [10000010]原 = -2
如果用原码表示, 让符号位也参与计算, 显然对于减法来说, 结果是不正确的.这也就是为何计算机内部不使用原码表示一个数.
一. 机器数和真值
在学习原码, 反码和补码之前, 需要先了解机器数和真值的概念.
1、机器数
一个数在计算机中的二进制表示形式, 叫做这个数的机器数。机器数是带符号的,在计算机用一个数的最高位存放符号, 正数为0, 负数为1.
比如,十进制中的数 +3 ,计算机字长为8位,转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ,就是 10000011 。
x mod y = x - y L x / y J

原码,补码,反码和有符合,无符号整数知识总结

原码,补码,反码和有符合,无符号整数知识总结

原码,补码,反码和有符合,⽆符号整数知识总结原码 (true form)是⼀种中对数字的定点表⽰⽅法。

原码表⽰法在数值前⾯增加了⼀位符号位(即最⾼位为符号位):该位为0,负数该位为1(0有两种表⽰:+0和-0),其余位表⽰数值的⼤⼩。

例如,我们⽤8位表⽰⼀个数,+11的原码为00001011,-11的原码就是10001011不能直接参加运算,可能会出错。

例如数学上,1+(-1)=0,⽽在中原码00000001+10000001=10000010,换算成为-2。

显然出错了。

所以计算机并不是以原码的形式存储整数的。

反码:正数的反码与其原码相同;负数的反码是对正数逐位取反,符号位保持为1。

例如对于⼆进制原码10010求反码:11101。

例如,我们⽤8位表⽰⼀个数,+11的反码为00001011(和原码⼀样),-11的反码就是1111 0100(把-11的原码10001011 符号位保持1,数值为取反)虽然反码能存储数值,但是我们很容易可以看到,这样存储⽅式很不容易被⼈类思维理解。

所以多数计算机不采⽤反码表⽰数值补码:正整数的补码是其⼆进制表⽰,与相同。

求负整数的补码,将其原码除符号位外的所有位取反(0变1,1变0,符号位为1不变)后加1。

例如,我们⽤8位表⽰⼀个数,+11的补码为00001011,-11的补码就是1111 0101(把-11的原码10001011 符号位保持1,数值为取反,得到数之后再+1)。

从上⾯的例⼦可以看出,对于负数来说,补码=原码的反码+1,对于正数来说补码=原码=反码。

我们⽤4个Bit 来做个⽰例:⼗进制数原码反码补码+70111表⽰⽅式不变表⽰⽅式不变+60110表⽰⽅式不变表⽰⽅式不变+50101表⽰⽅式不变表⽰⽅式不变+40100表⽰⽅式不变表⽰⽅式不变+30011表⽰⽅式不变表⽰⽅式不变+20010表⽰⽅式不变表⽰⽅式不变+10001表⽰⽅式不变表⽰⽅式不变+00000表⽰⽅式不变表⽰⽅式不变-010001111[1]0000-1100111101111-2101011011110-3101111001101-4110010111100-5110110101011-6111010011010-7111110001001-8超出4个bit所能表达范围超出4个表达范围1000计算机中的符号数有三种表⽰⽅法,即、和补码。

计算机二进制中的原码,反码,补码

计算机二进制中的原码,反码,补码

计算机⼆进制中的原码,反码,补码计算机最基本的⼯作是处理数据,⽽数据的最底层表现形式是⼆进制,并⾮是我们⼈类熟悉的⼗进制。

可以这么认为,计算机其实是很“笨的”,它只理解⼆进制数据。

今天,主要介绍计算机是怎样做加减运算的。

你可能会想,加减运算?这么简单的事情,还⽤介绍?也许还真不是你想的那样。

计算机的运算是由CPU 完成的,⽽CPU 只会做加法运算,不会做减法运算,那计算机怎样完成减法⼯作呢?1,⼆进制数我们先来看看⼆进制数。

⼆进制数是由0,1 组成的,⽐如:⼗进制的5,⽤⼆进制表⽰是 101。

⼗进制的7,⽤⼆进制表⽰是 111。

数字由正数和负数组成。

为了表⽰正负数,计算机中就有了有符号数和⽆符号数之分:⽆符号数:英⽂为unsigned,只能表⽰正数。

有符号数:英⽂为signed,即能表⽰正数,⼜能表⽰负数。

C/C++ 语⾔中的数字有有符号数和⽆符号数之分。

Java 语⾔所有的数字都是有符号数。

假如,我们⽤ 4 位⼆进制,来表⽰⽆符号数,也就是只表⽰正数,能表⽰的范围是0 到 15,转换关系如下表:⼗进制数⼆进制数⼗进制数⼆进制数00000810001000191001200101010103001111101140100121100501011311016011014111070111151111有符号数,即要表⽰正数,也要表⽰负数。

要⽤⼆进制表⽰有符号数,需要⽤⼆进制的最⾼位来表⽰符号,0表⽰正,1表⽰负。

所谓的最⾼位,也就是最左边那⼀位。

⽤ 4 位⼆进制,来表⽰有符号数,能表⽰的范围是-8 到 7,转换关系如下表:⼗进制数⼆进制数⼗进制数⼆进制数00000-8100010001-1100120010-2101030011-3101140100-4110050101-5110160110-6111070111-71111上表中的最⾼位的符号位,已标红。

要注意,对于有符号的4 位⼆进制 ----1000不是-0,⽽是-8。

补码、原码,反码,移码

补码、原码,反码,移码

计算机中的原码、反码和补码大家都知道数据在计算机中都是按字节来储存了,1个字节等于8位(1Byte=8bit),而计算机只能识别0和1这两个数,所以根据排列,1个字节能代表256种不同的信息,即28(0和1两种可能,8位排列),比如定义一个字节大小的无符号整数(unsigned char),那么它能表示的是0~255(0~28-1)这些数,一共是256个数,因为,前面说了,一个字节只能表示256种不同的信息。

别停下,还是一个字节的无符号整数,我们来进一步剖析它,0是这些数中最小的一个,我们先假设它在计算机内部就用8位二进制表示为00000000(从理论上来说也可以表示成其他不同的二进制码,只要这256个数每个数对应的二进制码都不相同就可以了),再假设1表示为00000001,2表示为00000010,3表示为00000011,依次类推,那么最大的那个数255在8位二进制中就表示为最大的数11111111,然后,我们把这些二进制码换算成十进制看看,会发现刚好和我们假设的数是相同的,而事实上,在计算机中,无符号的整数就是按这个原理来储存的,所以告诉你一个无符号的整数的二进制码,你就可以知道这个数是多少,而且知道在计算机中,这个数本身就是以这个二进制码来储存的。

比如我给你一个2个字节大小的二进制码,首先声明它表示的是无符号的整数:00000000 00000010,我们把前面的0省略,换算一下,它表示的也是数值2,和前面不同的是,它占了2个字节的内存。

不同的类型占的内存空间不同,如在我的电脑中char是1个字节,int是4个字节,long是8个字节(你的可能不同,这取决于不同的计算机设置),它们的不同之处仅仅是内存大的能表示的不同的信息多些,也就是能表示的数范围更大些(unsigned int能表示的范围是0~28*4-1),至于怎么算,其实都是一样的,直接把二进制与十进制相互转换,二进制就是它在计算机中的样子,十进制就是我们所表示的数。

什么是原码反码补码

什么是原码反码补码

什么是原码反码补码什么是原码反码补码1100110011 原1011001100 反除符号位,按位取反1011001101 补除符号位,按位取反再加1正数的原反补是⼀样的◆⼀个正数的补码和其原码的形式相同。

如果定义了⼀个整型变量i:int i;/*定义为整型变量*/i=lO;/*给i赋以整数10*/⼗进制数10的⼆进制形式为1010,在微机上使⽤的C编译系统,每⼀个整型变量在内存中占2个字节。

图2.2(a)是数据存放的⽰意图。

图2.2(b)是数据在内存中实际存放的情况。

图2.2◆求负数的补码的⽅法是:将该数的绝对值的⼆进制形式,按位取反再加1。

例如求-10的补码:①取-10的绝对值10;②10的绝对值的⼆进制形式为1010;③对1010取反得1111111111110101(⼀个整数占16位);④再加1得1111111111110110,见图2.3。

整数的16位中,最左⾯的⼀位是表⽰符号的,该位为0,表⽰数值为正;为1则数值为负。

北桥,南桥是主板上芯⽚组中最重要的两块了.它们都是总线控制器.他们是总线控制芯⽚.相对的来讲,北桥要⽐南桥更加重要.北桥连接系统总线,担负着cpu 访问内存的重任.同时连接这AGP插⼝,控制PCI总线,割断了系统总线和局部总线,在这⼀段上速度是最快的.南桥不和CPU连接通常⽤来作I/O和IDE设备的控制.所以速度⽐较慢.⼀般情况下,南桥和北桥中间是PCI总线.1。

南桥和北桥芯⽚主要区别是什么?南桥主要是负责IO北桥⽤于CPU和内存、显卡、PCI交换数据2。

如何巧妙辨别南桥和北桥芯⽚?⽤功能辨别南桥芯⽚和北桥芯⽚:北桥它主要负责CPU与内存之间的数据交换,并控制AGP、PCI数据在其内部的传输,是主板性能的主要决定因素。

随着芯⽚的集成度越来越⾼,它也集成了不少其它功能。

如:由于Althon64内部整合了内存控制器;nVidia在其NF3 250、NF4等芯⽚组中,去掉了南桥,⽽在北桥中则加⼊千兆⽹络、串⼝硬盘控制等功能。

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什么是原码反码补码
1100110011 原
1011001100 反除符号位,按位取反
1011001101 补除符号位,按位取反再加1
正数的原反补是一样的
◆一个正数的补码和其原码的形式相同。

如果定义了一个整型变量i:
int i;/*定义为整型变量*/
i=lO;/*给i赋以整数10*/
十进制数10的二进制形式为1010,在微机上使用的C编译系统,每一个整型变量在内存中占2个字节。

图2.2(a)是数据存放的示意图。

图2.2(b)是数据在内存中实际存放的情况。

图2.2
◆求负数的补码的方法是:将该数的绝对值的二进制形式,按位取反再加1。

例如求-10的补码:①取-10的绝对值10;②10的绝对值的二进制形式为1010;
③对1010取反得1111111111110101(一个整数占16位);④再加1得1111111111110110,见图2.3。

整数的16位中,最左面的一位是表示符号的,该位为0,表示数值为正;为1则数值为负。

北桥,南桥是主板上芯片组中最重要的两块了.它们都是总线控制器.他们是总线控制芯片.相对的来讲,北桥要比南桥更加重要.北桥连接系统总线,担负着cpu访问内存的重任.同时连接这AGP插口,控制PCI总线,割断了系统总线和局部总线,在这一段上速度是最快的.南桥不和CPU连接通常用来作I/O和IDE设备的控制.所以速度比较慢.一般情况下,南桥和北桥中间是PCI总线.
1。

南桥和北桥芯片主要区别是什么?
南桥主要是负责IO
北桥用于CPU和内存、显卡、PCI交换数据。

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