负数的二进制表示
我们已经知道计算机中,所有数据最终都是使用二进制数表达。 我们也已经学会如何将一个10进制数如何转换为二进制数以及如何将如何将一个16进制数如何转换为二进制数,详见下图。
不过,我们仍然没有学习一个负数如何用二进制表达。 比如,假设有一 int 类型的数,值为5,那么,我们知道它在计算机中表示为: 00000000 00000000 00000000 00000101 5转换成二制是101,不过int类型的数占用4字节(32位),所以前面填了一堆0。 现在想知道,-5在计算机中如何表示? 在计算机中,负数以其正值的补码形式表达。 什么叫补码呢?这得从原码,反码说起。 原码:一个整数,按照绝对值大小转换成的二进制数,称为原码。 比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是 5的 原码。 反码:将二进制数按位取反,所得的新二进制数称为原二进制数的反码。 取反操作指:原为1,得0;原为0,得1。(1变0; 0变1) 比如:将00000000 00000000 00000000 00000101每一位取反,得11111111 11111111 11111111 11111010。 称:11111111 11111111 11111111 11111010 是 00000000 00000000 00000000 00000101 的反码。 反码是相互的,所以也可称: 11111111 11111111 11111111 11111010 和 00000000 00000000 00000000 00000101 互为反码。 补码:反码加1称为补码。 也就是说,要得到一个数的补码,先得到反码,然后将反码加上1,所得数称为补码。 比如:00000000 00000000 00000000 00000101 的反码是:11111111 11111111 11111111 11111010。 那么,补码为: 11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011 所以,-5 在计算机中表达为:11111111 11111111 11111111 11111011。转换为十六进制:0xFFFFFFFB。 再举一例,我们来看整数-1在计算机中如何表示。 假设这也是一个int类型,那么: 1、先取1的原码:00000000 00000000 00000000 00000001 2、得反码: 11111111 11111111 11111111 11111110 3、得补码: 11111111 11111111 11111111 11111111 可见,-1在计算机里用二进制表达就是全1。16进制为:0xFFFFFF。 使用Windows7的用户可以使用自带的计算器来帮助学习十进制、八进制、十六进制与二进制间的相互转换,非常方便。
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文章标题:负数的二进制表示
文章字数:572
本文作者:max-xue
发布时间:2016-09-13, 09:45:44
最后更新:2019-11-08, 17:59:30
原始链接:http://blog.le-more.com/2016/09/13/math/e8-b4-9f-e6-95-b0/版权声明: "署名-非商用-相同方式共享 4.0" 转载请保留原文链接及作者。