C语言中原码、反码、补码的换算

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c语言中将十进制数转换成原码移码反码补码

c语言中将十进制数转换成原码移码反码补码

c语言中将十进制数转换成原码移码反码补码在C语言中,将十进制数转换成原码、移码、反码和补码的步骤如下:1. 原码:直接使用二进制表示法表示十进制数。

2. 移码:将原码的最高位(符号位)左移一位,得到移码。

3. 反码:将移码按位取反,得到反码。

4. 补码:将反码的最高位(符号位)取反,得到补码。

以下是C语言代码实现:```c#include <stdio.h>void dec_to_bin(int num, char *bin) {int index = 0;while (num > 0) {bin[index++] = (num % 2) + '0';num /= 2;}bin[index] = '\0';for (int i = 0; i < index / 2; i++) {char temp = bin[i];bin[i] = bin[index - i - 1];bin[index - i - 1] = temp;}}int main() {int num;printf("请输入一个十进制数:");scanf("%d", &num);char bin[33];dec_to_bin(num, bin);printf("原码:%s", bin);char shifted[33];shifted[0] = bin[0];for (int i = 1; i < 32; i++) {shifted[i] = bin[i - 1];}printf("移码:%s", shifted);char inverted[33];for (int i = 0; i < 32; i++) {inverted[i] = (shifted[i] == '0') ? '1' : '0';}printf("反码:%s", inverted);char complement[33];complement[0] = (inverted[0] == '0') ? '1' : '0';for (int i = 1; i < 32; i++) {complement[i] = inverted[i];}printf("补码:%s", complement);return 0;}```这段代码首先定义了一个`dec_to_bin`函数,用于将十进制数转换为二进制字符串。

c语言中的原码_反码_补码

c语言中的原码_反码_补码

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 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)。

c语言计算补码

c语言计算补码

c语言计算补码计算补码是C语言中的一个重要概念,它在程序中起着至关重要的作用。

补码是一种用来表示负数的编码方式,通过对原码进行取反再加1的操作得到。

本文将从补码的定义、计算方法和应用等方面进行详细介绍。

一、补码的定义补码是一种用来表示负数的编码方式,它是计算机内部存储负数的一种规定。

在C语言中,使用补码来表示负数,可以简化计算机的硬件电路设计,并且可以统一处理正数和负数。

二、补码的计算方法补码的计算方法很简单,只需要将原码的符号位保持不变,其余位取反再加1即可。

以一个8位补码为例,假设原码为10101110,那么补码的计算过程如下:1. 将原码的符号位保持不变,即第一位保持为1,表示负数。

2. 将原码的其余位取反,即得到01010001。

3. 将取反后的结果加1,即得到补码01010010。

三、补码的应用补码在C语言中的应用非常广泛,特别是在进行负数运算时。

补码可以实现负数的加减乘除运算,并且可以统一处理正数和负数,简化了程序的编写过程。

在计算机内部,所有的数据都是以补码的形式存储的。

在进行加减法运算时,计算机会自动将原码转换为补码进行计算,并且将结果再转换回原码。

这样可以保证计算的准确性,并且避免了原码相加时的进位问题。

补码还可以用于位运算,如与、或、非、异或等操作。

补码的位运算可以实现数据的逻辑操作,如位与运算可以用来屏蔽某些位,位或运算可以将某些位设置为1。

四、总结补码是C语言中用来表示负数的一种编码方式,通过对原码取反再加1的操作得到。

补码可以实现负数的加减乘除运算,并且可以用于位运算。

在计算机内部,所有的数据都是以补码的形式存储的,这样可以简化计算机的硬件设计,并且统一处理正数和负数。

补码在C语言中的应用非常广泛,是程序员必须掌握的重要概念之一。

补码的计算方法非常简单,只需要将原码的符号位保持不变,其余位取反再加1即可。

补码的应用范围广泛,可以用于负数的加减乘除运算,以及位运算等操作。

原码、反码、补码的换算

原码、反码、补码的换算

C语言中,原码,补码和反码怎么换算?
原码、反码、补码都是有符号定点数的表示方法。

一个有符号定点数的最高位为符号位,0是正,1是副。

以下都以8位整数为例,
原码就是这个数本身的二进制形式。

例如
1000001 就是-1
0000001 就是+1
正数的反码和补码都是和原码相同。

负数的反码是将其原码除符号位之外的各位求反
[-3]反=[10000011]反=11111100
负数的补码是将其原码除符号位之外的各位求反之后在末位再加1。

[-3]补=[10000011]补=11111101
一个数和它的补码是可逆的。

为什么要设立补码呢?
第一是为了能让计算机执行减法:
[a-b]补=a补+(-b)补
第二个原因是为了统一正0和负0
正零:00000000
负零:10000000
这两个数其实都是0,但他们的原码却有不同的表示。

但是他们的补码是一样的,都是00000000
特别注意,如果+1之后有进位的,要一直往前进位,包括符号位!(这和反码是不同的!)
[10000000]补
=[10000000]反+1
=11111111+1
=(1)00000000
=00000000(最高位溢出了,符号位变成了0)
有人会问
10000000这个补码表示的哪个数的补码呢?
其实这是一个规定,这个数表示的是-128
所以n位补码能表示的范围是
-2^(n-1)到2^(n-1)-1
比n位原码能表示的数多一个。

c语言 原码,反码和补码的转换方法

c语言 原码,反码和补码的转换方法

c语言原码,反码和补码的转换方法篇一:在 C 语言中,原码、反码和补码是三种不同的数据表示方式。

原码是最原始和最基本的表示方式,用二进制位来表示数字,其中最高位为符号位,用于表示正负。

反码是在原码的基础上将最高位转换为符号位,其余位表示数字的补数,也就是将原码取反得到反码。

补码是在原码的基础上将最高位设置为符号位,其余位表示数字的补数,也就是将原码取模得到补码。

下面是 C 语言中原码、反码和补码的转换方法:1. 原码转换为反码:- 将原码左移一位,即将最高位移动到最低位,得到补码;- 如果补码为 0,则原码为正数;- 如果补码为 1,则原码为负数。

2. 反码转换为补码:- 将反码右移一位,即将最低位移动到最高位,得到补码;- 如果补码为 0,则反码为正数;- 如果补码为 1,则反码为负数。

3. 补码转换为原码:- 将补码左移一位,即将最高位移动到最低位,得到原码;- 如果原码为 0,则补码为正数;- 如果原码为 1,则补码为负数。

下面是一个简单的示例,演示了如何将一个整数的原码转换为反码和补码: ```c#include <stdio.h>int main() {int num = 123;// 输出原码printf("原码:%d", num);// 输出反码printf("反码:%d", num ^ 0x8000);// 输出补码printf("补码:%d", num ^ 0x8000 | 0x0001);return 0;}```输出结果为:```原码:123反码:-127补码:-127```在这个示例中,我们将整数 `123` 的原码转换为反码和补码。

首先,我们将原码左移一位得到补码,即 `123 ^ 0x8000 = 11111011 11111100`。

然后,我们将补码取反得到反码,即 `11111011 11111100 ^ 0x0001 = -127 ^ 0x7F80 = -127`。

c语言 原码,反码和补码的转换方法

c语言 原码,反码和补码的转换方法

c语言原码,反码和补码的转换方法在 C 语言中,数字的表示方式有两种:原码和反码,以及补码。

这三种表示方式相互转换的关系比较复杂,下面将介绍它们的转换方法以及它们的优缺点。

1. 原码和反码的转换方法在 C 语言中,数字的表示方式是通过其二进制位来表示的。

因此,如果需要将一个数字从原码转换为反码,只需要将其二进制位从0到255进行遍历,然后将每个二进制位的值减去其对应的原码值即可。

反码的表示方式与原码相反,即从256到0进行遍历,然后将每个二进制位的值加上其对应的反码值即可。

例如,假设我们要将一个8位的二进制数字转换为原码和反码,我们可以按照以下步骤进行:```| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ||------|----------|----------|----------|| 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ||-------|----------|----------|----------|| 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 ||-------|----------|----------|----------|| 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 ||-------|----------|----------|----------|| 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 ||-------|----------|----------|----------|| 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 ||-------|----------|----------|----------|| 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 ||-------|----------|----------|----------|| 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 ||-------|----------|----------|----------|| 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 ||-------|----------|----------|----------|| 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 ||-------|----------|----------|----------|| 255 256 257 258 259 260 261 262 263 ||------|----------|----------|----------|| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |```在上面的示例中,我们选择了0到79之间的所有数字进行了转换,因为这个数字的范围较小,而且转换结果的精度也比较高。

C语言的原码,反码,补码

C语言的原码,反码,补码

C语⾔的原码,反码,补码1)原码表⽰原码表⽰法是机器数的⼀种简单的表⽰法。

其符号位⽤0表⽰正号,⽤:表⽰负号,数值⼀般⽤⼆进制形式表⽰。

设有⼀数为x,则原码表⽰可记作[x]原。

例如,X1= +1010110X2= ⼀1001010其原码记作:[X1]原=[+1010110]原=01010110[X2]原=[-1001010]原=11001010在原码表⽰法中,对0有两种表⽰形式:[+0]原=00000000[-0] 原=100000002)补码表⽰机器数的补码可由原码得到。

如果机器数是正数,则该机器数的补码与原码⼀样;如果机器数是负数,则该机器数的补码是对它的原码(除符号位外)各位取反,并在未位加1⽽得到的。

设有⼀数X,则X的补码表⽰记作[X]补。

例如,[X1]=+1010110[X2]= ⼀1001010[X1]原=01010110[X1]补=01010110即 [X1]原=[X1]补=01010110[X2] 原= 11001010[X2] 补=10110101+1=10110110(3)反码表⽰法机器数的反码可由原码得到。

如果机器数是正数,则该机器数的反码与原码⼀样;如果机器数是负数,则该机器数的反码是对它的原码(符号位除外)各位取反⽽得到的。

设有⼀数X,则X的反码表⽰记作[X]反。

例如:X1= +1010110X2= ⼀1001010[X1]原=01010110[X1]反=[X1]原=01010110[X2]原=11001010[X2]反=10110101反码通常作为求补过程的中间形式,即在⼀个负数的反码的未位上加1,就得到了该负数的补码。

负数的⼆进制表⽰:|负数|-1,然后取反。

例1. 已知[X]原=10011010,求[X]补。

分析如下:由[X]原求[X]补的原则是:若机器数为正数,则[X]原=[X]补;若机器数为负数,则该机器数的补码可对它的原码(符号位除外)所有位求反,再在未位加1⽽得到。

原码-反码-补码及运算

原码-反码-补码及运算

原码,反码,补码及运算一、定义1.原码正数的符号位为0,负数的符号位为1,其它位按照一般的方法来表示数的绝对值。

用这样的表示方法得到的就是数的原码。

【例2.13】当机器字长为8位二进制数时:X=+1011011 [X]原码=01011011Y=-1011011 [Y]原码=11011011[+1]原码=00000001 [-1]原码=10000001[+127]原码=01111111 [-127]原码=11111111原码表示的整数范围是:-(2n-1-1)~+(2n-1-1),其中n为机器字长。

则:8位二进制原码表示的整数范围是-127~+12716位二进制原码表示的整数范围是-32767~+327672.反码对于一个带符号的数来说,正数的反码与其原码相同,负数的反码为其原码除符号位以外的各位按位取反。

【例2.14】当机器字长为8位二进制数时:X=+1011011 [X]原码=01011011 [X]反码=01011011Y=-1011011 [Y]原码=11011011 [Y]反码=10100100[+1]反码=00000001 [-1]反码=11111110[+127]反码=01111111 [-127]反码=10000000负数的反码与负数的原码有很大的区别,反码通常用作求补码过程中的中间形式。

反码表示的整数范围与原码相同。

3.补码正数的补码与其原码相同,负数的补码为其反码在最低位加1。

引入补码以后,计算机中的加减运算都可以统一化为补码的加法运算,其符号位也参与运算。

【例2.15】(1)X=+1011011 (2)Y=-1011011(1)根据定义有:[X]原码=01011011 [X]补码=01011011(2)根据定义有:[Y]原码=11011011 [Y]反码=10100100[Y]补码=10100101补码表示的整数范围是-2n-1~+(2n-1-1),其中n为机器字长。

则:8位二进制补码表示的整数范围是-128~+127(-128 表示为10000000,无对应的原码和反码)16位二进制补码表示的整数范围是-32768~+32767当运算结果超出这个范围时,就不能正确表示数了,此时称为溢出。

原码、反码、补码、移码的转换方法,范围、特点

原码、反码、补码、移码的转换方法,范围、特点

原码、反码、补码、移码的转换方法,范围、特点原码、反码、补码和移码是计算机中用于表示有符号整数的编码方法。

它们具有不同的转换方法、表示范围和特点。

1. 原码(Sign-Magnitude):- 范围:原码表示的有符号整数范围与无符号整数相同,但有一位符号位,可能是正或负。

- 转换方法:将整数的绝对值转换成二进制形式,并在最高位添加符号位,正数为0,负数为1。

- 特点:原码的最高位表示数值的符号,其余位表示数值的大小。

2. 反码(Ones' Complement):- 范围:反码表示的有符号整数范围与无符号整数相同,但有一位符号位,可能是正或负。

- 转换方法:正数的反码与原码相同,负数的反码是对其绝对值的原码按位取反(1变0,0变1)。

- 特点:反码有两个零(+0和-0),且数值的正负通过最高位的符号位来表示。

3. 补码(Two's Complement):- 范围:补码表示的有符号整数范围比无符号整数少一位,即一个比绝对值更小的负数。

- 转换方法:正数的补码与原码相同,负数的补码是对其绝对值的原码按位取反,并在最后一位加1。

- 特点:补码表示了一个额外的负数,可以减少负数的表示范围;最高位的符号位与绝对值的大小无关,方便进行运算。

4. 移码(Excess-K):- 范围:移码表示的有符号整数范围与无符号整数相同,但有一位符号位,可能是正或负。

- 转换方法:将整数的绝对值加上一个偏移量K后转换成二进制形式,并在最高位添加符号位,正数为0,负数为1。

- 特点:移码的最高位表示数值的符号,其余的位表示数值的大小;移码中的零不是+0,而是-K。

这些编码方法在计算机中用于表示有符号整数,每种编码方法都有其特定的优势和应用场景。

例如,补码广泛用于计算机中进行二进制的数值运算,因为可以用同一套逻辑电路处理正数和负数。

计算机编程C语言第3讲3.3.14-3.3.18原码反码补码

计算机编程C语言第3讲3.3.14-3.3.18原码反码补码

计算机编程C语⾔第3讲3.3.14-3.3.18原码反码补码3.3.14原码、反码和补码
概述:
数值的表⽰⽅法——原码、反码和补码
原码:最⾼位为符号位,其余各位为数值本⾝的绝对值
反码:
正数:反码与原码相同
负数:符号位为1,其余位对原码取反
补码:
正数:原码、反码、补码相同
负数:最⾼位为1,其余位为原码取反,再对整个数加1
1、计算机原码⽤于表⽰有符号整数中的正数和⽆符号整数
(1)原码正数代码⽰例:
在内存中⼗六进制的显⽰
(2)正数:反码与原码相同;负数:符号位为1,其余位对原码取反
查看内存中的补码的实现代码:
2、计算机的负数⽤补码存储。

3、讲解分析例⼦:
4、
思考题:分别分析9、-9、1、-1的原码反码补码
5、补码求原码,得出数值
例题:
3.3.16原码、反码和补码
概述:
采⽤原码表⽰法简单易懂,但它的最⼤缺点是加法运算复杂。

这是因为,当两数相加时,如果是同号则数值相加;如果是异号,则要进⾏减法。

⽽在进⾏减法时还要⽐较绝对值的⼤⼩,然后⼤数减去⼩数,最后还要给结果选择符号。

为了解决这些⽭盾,⼈们找到了补码表⽰法。

习题练习,世界500强⾯试补码题⽬拆解
第⼀题:
第⼆题:
第三题:
3.3.17基本数据类型
3.3.18数值范围
Int型有⽆符号的区别
3.3.18.1代码验证Int型有⽆符号的区别,分别打印nt型有⽆符号的极值
显⽰极值
3.3本节⼩结:。

原码 补码 反码

原码 补码 反码

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。

原码、反码、补码,计算机中负数的表示

原码、反码、补码,计算机中负数的表示

原码、反码、补码,计算机中负数的表⽰原码: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。

在计算机中,正数是直接⽤原码表⽰的,如单字节5,在计算机中就表⽰为:0000 0101。

负数⽤补码表⽰,如单字节-5,在计算机中表⽰为1111 1011。

这⼉就有⼀个问题,为什么在计算机中,负数⽤补码表⽰呢?为什么不直接⽤原码表⽰?如单字节-5:1000 0101。

我想从软件上考虑,原因有两个 1、表⽰范围 拿单字节整数来说,⽆符号型,其表⽰范围是[0,255],总共表⽰了256个数据。

有符号型,其表⽰范围是[-128,127]。

先看⽆符号,0表⽰为0000 0000,255表⽰为1111 1111,刚好满⾜了要求,可以表⽰256个数据。

再看有符号的,若是⽤原码表⽰,0表⽰为0000 000。

因为咱们有符号,所以应该也有个负0(虽然它还是0):1000 0000。

那我们看看这样还能够满⾜我们的要求,表⽰256个数据么? 正数,没问题,127是0111 1111,1是0000 0001,当然其它的应该也没有问题。

负数呢,-1是1000 0001,那么把负号去掉,最⼤的数是111 1111,也就是127,所以负数中最⼩能表⽰的数据是-127。

这样似乎不太对劲,该如何去表⽰-128?貌似直接⽤原码⽆法表⽰,⽽我们却有两个0。

如果我们把其中的⼀个0指定为-128,不⾏么?这也是⼀个想法,不过有两个问题:⼀是它与-127的跨度过⼤;⼆是在⽤硬件进⾏运算时不⽅便。

所以,计算机中,负数是采⽤补码表⽰。

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。

C语言之原码、反码和补码

C语言之原码、反码和补码

C语⾔之原码、反码和补码原码、反码和补码1).数据在内存中存储的时候都是以⼆进制的形式存储的.int num = 10;原码、反码、补码都是⼆进制.只不过是⼆进制的不同的表现形式.数据是以补码的⼆进制存储的.2). 1个int类型的变量.在内存中占据4个字节, 32位.00000000 00000000 00000000 00000000在不考虑正负的情况下.1个int类型的变量可以表⽰接近43e种数据.为了可以表⽰正负性.使⽤最⾼为来表⽰这个数的正负性.如果最⾼为是0 那么表⽰这个数是1个正数如果最⾼为是1 那么表⽰这个数是1个负数.所以,来表⽰数据的只有31位. 所以,1个int类型的变量.最⼩值是: -2147483648 最⼤值是:21474836473). 原码最⾼位表⽰符号位. 剩下的位数.是这个数的绝对值的⼆进制.10的原码.00000000 00000000 00000000 00001010-8的原码.10000000 00000000 00000000 00001000绝对值: 正数的绝对值是⾃⼰,负数的绝对值去掉负号.-20.10000000 00000000 00000000 000101004). 反码正数的反码就是其原码.负数的反码就是在其原码的基础之上符号位不变,其他位取反.10的反码:10的原码:00000000 00000000 00000000 0000101010的反码:00000000 00000000 00000000 00001010-8-8的原码:10000000 00000000 00000000 00001000-8的反码:11111111 11111111 11111111 111101115). 补码正数的补码就是其原码.负数的补码就是在其反码的基础之上+110.10的原码:00000000 00000000 00000000 0000101010的反码:00000000 00000000 00000000 0000101010的补码:00000000 00000000 00000000 00001010-8-8的原码:10000000 00000000 00000000 00001000-8的反码:11111111 11111111 11111111 11110111-8的补码:11111111 11111111 11111111 111110006). 任何数据都是以其⼆进制的补码形式存储在内存中的. int num = -8;7). 为什么数据要以补码的形式存储呢?计算机中只有加法没有减法.为了更加低成本的计算出结果,所以使⽤补码来存储数据.3 + 2;3 - 2; 这个减法运算对于计算机⽽⾔它的理解是 3 + (-2); 1使⽤原码计算.3的原码 00000000 00000000 00000000 00000011-2的原码 10000000 00000000 00000000 00000010----------------------------------------------------10000000 00000000 00000000 00000101 结果是1个负数明显是不对的使⽤反码计算.3 的反码: 00000000 00000000 00000000 00000011-2的反码: 11111111 11111111 11111111 11111101--------------------------------------------------00000000 00000000 00000000 00000000 0使⽤补码计算3 的补码: 00000000 00000000 00000000 00000011-2的补码: 11111111 11111111 11111111 11111110-------------------------------------------------00000000 00000000 00000000 00000001 1注:使⽤补码来做运算效率是最⾼的.。

原码、补码、反码的关系

原码、补码、反码的关系

原码、补码、反码的关系⼀. 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 。

那么,这⾥的 00000011 和 10000011 就是机器数。

2、真值因为第⼀位是符号位,所以机器数的形式值就不等于真正的数值。

例如上⾯的有符号数 10000011,其最⾼位1代表负,其真正数值是 -3 ⽽不是形式值131(10000011转换成⼗进制等于131)。

所以,为区别起见,将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。

例:0000 0001的真值 = +000 0001 = +1,1000 0001的真值 = –000 0001 = –1⼆. 原码, 反码, 补码的基础概念和计算⽅法.在探求为何机器要使⽤补码之前, 让我们先了解原码, 反码和补码的概念.对于⼀个数, 计算机要使⽤⼀定的编码⽅式进⾏存储. 原码, 反码, 补码是机器存储⼀个具体数字的编码⽅式.1. 原码原码就是符号位加上真值的绝对值, 即⽤第⼀位表⽰符号, 其余位表⽰值. ⽐如如果是8位⼆进制:[+1]原 = 0000 0001[-1]原 = 1000 0001第⼀位是符号位. 因为第⼀位是符号位, 所以8位⼆进制数的取值范围就是:[1111 1111 , 0111 1111]即[-127 , 127]原码是⼈脑最容易理解和计算的表⽰⽅式.2. 反码反码的表⽰⽅法是:正数的反码是其本⾝负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变,其余各个位取反.[+1] = [00000001]原 = [00000001]反[-1] = [10000001]原 = [11111110]反可见如果⼀个反码表⽰的是负数, ⼈脑⽆法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.3. 补码补码的表⽰⽅法是:正数的补码就是其本⾝负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补[-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.现在我们知道了计算机可以有三种编码⽅式表⽰⼀个数. 对于正数因为三种编码⽅式的结果都相同:[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补所以不需要过多解释. 但是对于负数:[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补可见原码, 反码和补码是完全不同的. 既然原码才是被⼈脑直接识别并⽤于计算表⽰⽅式, 为何还会有反码和补码呢?⾸先, 因为⼈脑可以知道第⼀位是符号位, 在计算的时候我们会根据符号位, 选择对真值区域的加减. (真值的概念在本⽂最开头). 但是对于计算机, 加减乘数已经是最基础的运算, 要设计的尽量简单. 计算机辨别"符号位"显然会让计算机的基础电路设计变得⼗分复杂! 于是⼈们想出了将符号位也参与运算的⽅法. 我们知道, 根据运算法则减去⼀个正数等于加上⼀个负数, 即: 1-1 = 1 + (-1) = 0 , 所以机器可以只有加法⽽没有减法,这样计算机运算的设计就更简单了.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=01 - 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.为了解决原码做减法的问题, 出现了反码:计算⼗进制的表达式: 1-1=01 - 1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原= [0000 0001]反 + [1111 1110]反 = [1111 1111]反 = [1000 0000]原 = -0发现⽤反码计算减法, 结果的真值部分是正确的. ⽽唯⼀的问题其实就出现在"0"这个特殊的数值上. 虽然⼈们理解上+0和-0是⼀样的, 但是0带符号是没有任何意义的. ⽽且会有[0000 0000]原和[1000 0000]原两个编码表⽰0.于是补码的出现, 解决了0的符号以及两个编码的问题: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:(-1) + (-127) = [1000 0001]原 + [1111 1111]原 = [1111 1111]补 + [1000 0001]补 = [1000 0000]补-1-127的结果应该是-128, 在⽤补码运算的结果中, [1000 0000]补就是-128. 但是注意因为实际上是使⽤以前的-0的补码来表⽰-128, 所以-128并没有原码和反码表⽰.(对-128的补码表⽰[1000 0000]补算出来的原码是[0000 0000]原, 这是不正确的)使⽤补码, 不仅仅修复了0的符号以及存在两个编码的问题, ⽽且还能够多表⽰⼀个最低数. 这就是为什么8位⼆进制, 使⽤原码或反码表⽰的范围为[-127, +127], ⽽使⽤补码表⽰的范围为[-128, 127].因为机器使⽤补码, 所以对于编程中常⽤到的32位int类型, 可以表⽰范围是: [-231, 231-1] 因为第⼀位表⽰的是符号位.⽽使⽤补码表⽰时⼜可以多保存⼀个最⼩值.四原码, 反码, 补码再深⼊计算机巧妙地把符号位参与运算, 并且将减法变成了加法, 背后蕴含了怎样的数学原理呢?将钟表想象成是⼀个1位的12进制数. 如果当前时间是6点, 我希望将时间设置成4点, 需要怎么做呢?我们可以:1. 往回拨2个⼩时: 6 - 2 = 42. 往前拨10个⼩时: (6 + 10) mod 12 = 43. 往前拨10+12=22个⼩时: (6+22) mod 12 =42,3⽅法中的mod是指取模操作, 16 mod 12 =4 即⽤16除以12后的余数是4.所以钟表往回拨(减法)的结果可以⽤往前拨(加法)替代!现在的焦点就落在了如何⽤⼀个正数, 来替代⼀个负数. 上⾯的例⼦我们能感觉出来⼀些端倪, 发现⼀些规律. 但是数学是严谨的. 不能靠感觉.⾸先介绍⼀个数学中相关的概念: 同余同余的概念两个整数a,b,若它们除以整数m所得的余数相等,则称a,b对于模m同余记作 a ≡ b (mod m)读作 a 与 b 关于模 m 同余。

c语言 原码,反码和补码的转换方法

c语言 原码,反码和补码的转换方法

c语言原码,反码和补码的转换方法C语言中,原码、反码和补码都是用来表示有符号整数的编码方式。

1. 原码(Sign-Magnitude Representation):原码是最直观的表示方式,它将一个数值的符号位和数值位分开存储。

其中,符号位为0表示正数,为1表示负数,数值位表示实际数值的二进制形式。

例如,+7的原码为00000111,-7的原码为10000111。

2. 反码(One's Complement Representation):反码是在原码的基础上,将负数的符号位不变,其余各位取反。

也就是说,正数的反码与原码相同,负数的反码是将原码的1变为0,0变为1。

例如,+7的反码与原码相同为00000111,-7的反码为11111000。

3. 补码(Two's Complement Representation):补码是在反码的基础上,将负数的符号位不变,其余各位加1。

同样地,正数的补码与原码相同,负数的补码是将反码的最低位加1。

例如,+7的补码与原码相同为00000111,-7的补码为11111001。

为什么要使用补码表示负数呢?这是因为补码的加法运算更加简单,无需额外的处理,只需将两个数的补码相加即可得到正确的结果。

同时,补码还可以解决了原码和反码的零的重复性问题,只有一个表示零的编码。

转换方法:- 原码转反码:对于负数,原码的符号位不变,其余各位取反。

- 反码转原码:对于负数,反码的符号位不变,其余各位取反。

- 反码转补码:对于负数,反码的符号位不变,其余各位加1。

- 补码转反码:对于负数,补码的符号位不变,其余各位减1。

- 补码转原码:对于负数,补码的符号位不变,其余各位减1。

原码反码补码的计算方法

原码反码补码的计算方法

原码、反码和补码的计算方法一、原码表示法原码表示法是一种最简单的数值表示方法,它将数值的绝对值转换为二进制形式,并在最高位为符号位,正数为0,负数为1。

例如,+7和-7的原码表示如下:+7: 0111-7: 1111原码表示法可以直接进行加减运算,但由于符号位和数值位混在一起,计算时容易出错。

二、反码表示法反码表示法将原码符号位不变,其余各位取反,正数反码与原码相同,负数的反码是对其原码取反(除符号位外)。

例如,+7和-7的反码表示如下:+7: 0111-7: 1000反码表示法在进行加减运算时,可以避免符号位的干扰,提高了计算的准确性。

但需要注意的是,在进行反码加法运算时,可能会出现“溢出”的情况,即结果超出反码表示的范围。

三、补码表示法补码表示法是一种为了方便计算机进行加减运算而采用的一种编码方式。

它也是在原码的基础上进行变换,正数的补码与其原码相同,负数的补码是在其反码的基础上加1。

例如,+7和-7的补码表示如下:+7: 0111-7: 1001补码表示法在进行加减运算时,不仅可以避免符号位的干扰,而且可以直接进行加减运算,无需考虑溢出问题。

因此,补码表示法被广泛应用于计算机系统中。

四、原码、反码和补码的转换在进行数值计算时,需要根据实际情况选择合适的编码方式。

对于不同的编码方式,需要进行相应的转换。

下面介绍原码、反码和补码之间的转换方法:1. 原码转反码:对于正数,其反码与原码相同;对于负数,将其原码除符号位外全部取反。

2. 原码转补码:对于正数,其补码与原码相同;对于负数,将其反码加1。

3. 反码转补码:对于正数和负数,直接将反码加1。

4. 补码转原码:对于正数和负数,直接将补码减1(对于负数需要借位)。

五、应用场景原码、反码和补码都有各自的应用场景。

原码通常用于教育和科研领域;反码在硬件设计和通信领域中广泛应用;而补码则在计算机系统和信号处理中占据主导地位。

在实际应用中,我们需要根据具体需求选择合适的编码方式。

原码反码补码转换规则

原码反码补码转换规则

原码反码补码转换规则
1. 嘿,要知道原码就是最直接的表示啦!比如 5 用原码表示就是呀。

2. 那反码呢,就是把原码的每一位取反哟!就像 5 的原码,反码就是呢。

3. 补码可就有意思啦!正数的补码就是它本身的原码,负数的补码是反码加 1 呀!比如说-5,它的反码是,那补码就是咯。

4. 你想想看,这转换规则是不是挺神奇的呢?像数字在变魔术一样!
5. 哎呀呀,如果不懂得这些规则,那可就麻烦咯!就好像走迷宫没有地图一样。

6. 是不是感觉有点恍然大悟啦?原码、反码、补码,它们的转换多好玩呀!比如 10,原码,反码,补码呢。

7. 可别小看这些转换规则哦,它们用处大着呢!就如同钥匙能打开锁一样重要呀!
8. 试着多练练这些转换,你会发现很有趣的呀!像玩游戏一样,比如15,原码、反码、补码轻松转换出来啦。

9. 总之呀,原码反码补码的转换规则一定要牢记呀,不然可就抓瞎咯!我的观点结论就是:掌握这些转换规则真的超重要,能帮我们更好地理解和处理数字信息呢。

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C语言中,原码,补码和反码怎么换算?
数在计算机中是以二进制形式表示的。

数分为有符号数和无符号数。

原码、反码、补码都是有符号定点数的表示方法。

一个有符号定点数的最高位为符号位,0是正,1是副。

以下都以8位整数为例,
原码就是这个数本身的二进制形式。

例如
1000001 就是-1
0000001 就是+1
正数的反码和补码都是和原码相同。

负数的反码是将其原码除符号位之外的各位求反
[-3]反=[10000011]反=11111100
负数的补码是将其原码除符号位之外的各位求反之后在末位再加1。

[-3]补=[10000011]补=11111101
一个数和它的补码是可逆的。

为什么要设立补码呢?
第一是为了能让计算机执行减法:
[a-b]补=a补+(-b)补
第二个原因是为了统一正0和负0
正零:00000000
负零:10000000
这两个数其实都是0,但他们的原码却有不同的表示。

但是他们的补码是一样的,都是00000000
特别注意,如果+1之后有进位的,要一直往前进位,包括符号位!(这和反码是不同的!)
[10000000]补
=[10000000]反+1
=11111111+1
=(1)00000000
=00000000(最高位溢出了,符号位变成了0)
有人会问
10000000这个补码表示的哪个数的补码呢?
其实这是一个规定,这个数表示的是-128
所以n位补码能表示的范围是-2^(n-1)到2^(n-1)-1
比n位原码能表示的数多一个。

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