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怎么表示正负二进制

2025-04-30 18:17:45
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在计算机中,正负二进制数的表示方法主要通过 符号位来区分正负,其余位表示数值。具体表示方法如下:

一、符号位表示法

最高位为符号位

- 0表示正数

- 1表示负数

例如:

- 正数 `5` 的二进制为 `00000000 00000000 00000000 00000101`

- 负数 `-5` 的二进制为 `10000000 00000000 00000000 00000101`(8位表示)

原码表示

- 负数的原码是符号位为1,其余位为数值位的直接二进制表示

- 例如:

- `5` 的原码:`00000000 00000000 00000000 00000101`

- `-5` 的原码:`10000000 00000000 00000000 00000101`

二、补码表示(常用方法)

反码表示

- 负数的反码是符号位为1,其余位为原码数值位按位取反

- 例如:

- `5` 的反码:`00000000 00000000 00000000 00000101`

- `-5` 的反码:`11111111 11111111 11111111 11111010`

补码计算

- 负数的补码是反码加1

- 例如:

- `-5` 的补码:`11111111 11111111 11111111 11111010`(反码 `11111111 11111111 11111111 11111010` 加1后)

优势:

补码表示法简化了加减法运算,例如减法可转换为加法(如 `M - N = M + (-N)`)。

三、特殊情况说明

溢出处理:补码表示法可避免原码中的溢出问题

负零表示:补码中 `10000000` 表示 `-0`,与 `00000000` 的正零不同

四、示例总结

| 数值 | 8位原码 | 8位反码 | 8位补码 |

|------|----------------|--------------|--------------|

| 5| 00000000 00000000 00000000 00000101 | 00000000 00000000 00000000 00000101 | 00000000 00000000 00000000 00000101 |

| -5 | 10000000 00000000 00000000 00000101 | 11111111 11111111 11111111 11111010 | 11111111 11111111 11111111 11111011 |

通过上述方法,计算机能够统一处理正负数,并