原碼 反碼 補碼

2021-08-28 10:02:29 字數 966 閱讀 9621

數值在計算機中是以補碼的方式儲存的,在探求為何計算機要使用補碼之前, 讓我們先了解原碼, 反碼和補碼的概念。

對於乙個數, 計算機要使用一定的編碼方式進行儲存。 原碼, 反碼, 補碼是計算機儲存乙個具體數字的編碼方式。   

乙個數在計算機中的二進位制表示形式, 叫做這個數的機器數。機器數是帶符號的,在計算機用乙個數的最高位存放符號, 正數為0, 負數為1。比如,十進位制中的數 +2 ,計算機字長為8位,轉換成二進位制就是[00000010]。如果是 -2 ,就是 [10000010] 。因為第一位是符號位,所以機器數的形式值就不等於真正的數值。例如上面的有符號數 [10000010],其最高位1代表負,其真正數值是 -2 而不是形式值130([10000010]轉換成十進位制等於130)。所以將帶符號位的機器數對應的真正數值稱為機器數的真值。 原碼就是符號位加上真值的絕對值, 即用第一位表示符號, 其餘位表示值。 反碼的表示方法是:正數的反碼是其本身;負數的反碼是在其原碼的基礎上, 符號位不變,其餘各個位取反。 補碼的表示方法是:正數的補碼就是其本身;負數的補碼是在其原碼的基礎上, 符號位不變, 其餘各位取反, 最後+1。 (即在反碼的基礎上+1)

首先,根據運算法則減去乙個正數等於加上乙個負數, 即: 1-1 = 1+(-1), 所以計算機被設計成只有加法而沒有減法, 而讓計算機辨別」符號位」會讓計算機的基礎電路設計變得十分複雜,於是就讓符號位也參與運算,從而產生了反碼。   

用反碼計算, 出現了」0」這個特殊的數值, 0帶符號是沒有任何意義的。 而且會有[0000 0000]和[1000 0000]兩個編碼表示0。於是設計了補碼, 負數的補碼就是反碼+1,正數的補碼就是正數本身,從而解決了0的符號以及兩個編碼的問題: 用[0000 0000]表示0,用[1000 0000]表示-128。    注意-128實際上是使用以前的-0的補碼來表示的, 所以-128並沒有原碼和反碼。使用補碼, 不僅僅修復了0的符號以及存在兩個編碼的問題, 而且還能夠多表示乙個最低數。 這就是為什麼8位二進位制, 使用補碼表示的範圍為[-128, 127]。

原碼 反碼 補碼

正數 原碼 反碼 補碼一樣 7 原 0 0000111 b 7 反 0 0000111 b 7 補 0 0000111 b 負數 原碼就是原來的表示方法 反碼是除符號位 最高位 外取反 補碼 反碼 1 7 原 1 0000111 b 7 反 1 1111000 b 7 補 1 1111001 b 當...

原碼 反碼 補碼

正數 原碼 反碼 補碼一樣 7 原 0 0000111 b 7 反 0 0000111 b 7 補 0 0000111 b 負數 原碼就是原來的表示方法 反碼是除符號位 最高位 外取反 補碼 反碼 1 7 原 1 0000111 b 7 反 1 1111000 b 7 補 1 1111001 b 當...

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數值在計算機中表示形式為機器數 計算機只能識別0和1,使用的是二進位制,而在日常生活中人們使用的 是十進位制,正如亞里斯多德早就指出的那樣,今天十進位制的廣泛採用,只不過我們絕大多數人生來具有10個手 指頭這個解剖學事實的結果.儘管在歷史上手指計數 5,10進製 的實踐要比二或三進製計數出現的晚.摘...