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原码补码(繁:碼)反码是什么意思

2025-02-13 11:24:16Open-SourceComputers

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

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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。

有了数值的表示方法就可以对数进行算术运算,但是[练:shì]很快就发现用带符号位的原码进行乘除运算时结(繁:結)果正确,而在加减运算的时候【拼音:hòu】就出现了问题,如下:假设字长为8bits

(1) 10 - (1)10 = (1)10 (-1)10 = (0)10

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(0 0000001)原 (1 0000001)原 = (1 0000010)原 = ( -2 ) 显然不正确[繁:確]。

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(读:fǎn)娱乐城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

(0 0000001)反 (1 1111110)反【fǎn】 = (1 1111111)反 = ( -0 ) 有问题。

(1)10 - (2)10 = (1)10 (-2)10 = (-1)10

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(0 0000001)反 (1 1111101)反[练:fǎn] = (11111110)反 = (-1) 正确。

问题出现在( 0)和(-0)上,在人【rén】们的计算概念中零是没有正负之分的。(印度人首先澳门新葡京将零作为标记并放入运算之中,包含有零号的印度数学和十进制计数对人类文明的贡献极大)。

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于是就引入了补码概念。负数的补码就是对反码加一,而正数的补码不变,正数的原码反码补(繁体:補)码【练:mǎ】是一样的。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【练:gòng】256个。

注意[澳门新葡京pinyin:yì]:(-128)没有相对应的原码和反码, (-128) = (1 0000000) 补码的加减运算如下:

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(0 0000001)补 (1 1111111)补 = (0 0000000)补 = ( 0 ) 正确(拼音:què)。

(1)10 - (2)10 = (1)10 (-2)10 = (-1)10

(澳门永利00000001)补 (11111110)补 = (11111111)补 = (-1) 正{pinyin:zhèng}确。

所{拼音:suǒ}以补码的设计目的是:

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⑴ 使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化运算规则。补《繁体:補》码机器数中的符号位,并不是强加上去的,是数据本【练:běn】身的自然组成部分,可以正常地参(繁体:蔘)与运算。

⑵ 使减法运算转[繁体:轉]换为加法运算,进一步简化计算机中运算器的线路设计。

所有这些转换都是在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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