如何將負數轉換為二進位制

2021-06-20 07:38:24 字數 1435 閱讀 7121

我們已經知道計算機中,所有資料最終都是使用二進位制數表達。

我們也已經學會如何將乙個10進製數如何轉換為二進位制數。

不過,我們仍然沒有學習乙個負數如何用二進位制表達。

比如,假設有一 int 型別的數,值為5,那麼,我們知道它在計算機中表示為:

00000000 00000000 00000000 00000101

5轉換成二制是101,不過int型別的數占用4位元組(32位),所以前面填了一堆0。

現在想知道,-5在計算機中如何表示?

在計算機中,負數以其正值的補碼形式表達。

什麼叫補碼呢?這得從原碼,反碼說起。

原碼:乙個整數,按照絕對值大小轉換成的二進位制數,稱為原碼。

比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是 5的 原碼。

反碼:將二進位制數按位取反,所得的新二進位制數稱為原二進位制數的反碼。

取反操作指:原為1,得0;原為0,得1。(1變0; 0變1)

比如:將00000000 00000000 00000000 00000101每一位取反,得11111111 11111111 11111111 11111010。

稱:11111111 11111111 11111111 11111010 是 00000000 00000000 00000000 00000101 的反碼。

反碼是相互的,所以也可稱:

11111111 11111111 11111111 11111010 和 00000000 00000000 00000000 00000101 互為反碼。

補碼:反碼加1稱為補碼。

也就是說,要得到乙個數的補碼,先得到反碼,然後將反碼加上1,所得數稱為補碼。

比如:00000000 00000000 00000000 00000101 的反碼是:11111111 11111111 11111111 11111010。

那麼,補碼為:

11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011

所以,-5 在計算機中表達為:11111111 11111111 11111111 11111011。轉換為十六進製制:0xfffffffb。

再舉一例,我們來看整數-1在計算機中如何表示。

假設這也是乙個int型別,那麼:

1、先取1的原碼:00000000 00000000 00000000 00000001

2、得反碼:     11111111 11111111 11111111 11111110

3、得補碼:     11111111 11111111 11111111 11111111

可見,-1在計算機裡用二進位制表達就是全1。16進製為:0xffffff

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