为什么要使用原码反码补码?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
为什么要使用原码反码补码?
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(读:de)表示方法就可以对数进行算术运算,亚博体育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{拼音:yuán} = (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
澳门威尼斯人(0 0000001)反 (1 1111110)反 = (1 1111111)反 = ( -0 ) 有[拼音:yǒu]问题。
(1)10 - (2)10 = (1)10 (-2)10 = (-1)10
开云体育(0 0000001)反 (1 1111101)反 = (11111110)反 = (-1) 正{读:zhèng}确。
问题出现在( 0)和(-0)上,在人们的计算概念中零是[shì]没有正负之{zhī}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(繁:數)学和十进制计数对人类文明的贡献极大)。
于是就引入了补码概念《繁体:唸》。负数的补码就是对反码加一,而正数的补码{pinyin:mǎ}不变,正数的原码反码补码是一样的{拼音:de}。在补码中用(-128)代替了(-0),这个是人为规定的,所以补码的表示范围为:
(-128~0~127)共(读:gòng)256个。
注意:(-128)没有相对应的原码和反码, (-128) = (1 0000000) 补码[mǎ]的{de}加减运算如下:
(1)10 - (1)10 = (1)10 (-1)10 = (0)10
(0 0000001)补 (1 1111111)补{pinyin:bǔ} = (0 0000000)补 = ( 0 ) 正确。
(1)10 - (2)10 = (1)10 (-2)10 = (-1)10
(0幸运飞艇0000001)补 (11111110)补[bǔ] = (11111111)补 = (-1) 正确。
所以补码的设计[jì]目的是:
⑴ 使符号位能与有(yǒu)效值部分一起参加运算,从而简化运算规则。补码机器数中的符号位,并不是强加上去的,是数据本身的de 自然组成部分,可以正常地参与运算。
⑵ 使减法运算转换为加法运算,进一步简化计《繁:計》算机中运算器的线路设计。
所有这些极速赛车/北京赛车转换都是在【读:zài】计算机的最底层进行的,而在我们使用的汇编、c等其他高级语言中使用的都是原码。
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