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在计算机中,二进制负数的表示方法主要采用 补码形式,具体规则如下:
一、符号位表示
二进制数最左边的位(最高位)用于表示正负,0表示正数,1表示负数。例如,8位二进制数`11111111`表示-127,`00000001`表示+1。
二、补码计算规则
原码转反码
对于负数,先将其绝对值的二进制原码除符号位外各位取反。例如,-5的原码为`101`,反码为`110`。
反码加1
反码的最后一位加1得到补码。例如,-5的反码`110`加1后得到补码`111`。
三、应用与范围
通用表示方法
补码法是计算机内部统一处理负数的标准方式,无论位数是8位、16位还是32位,均采用此规则。例如,32位补码表示范围为-2^31到+2^31-1。
特殊情况处理
正零和负零的补码相同,均为`0000 0000`。
四、示例说明
-3的8位表示:
1. 原码:`10000011`
2. 反码:`11111100`
3. 补码:`11111101`
-1的任意位数表示:
补码始终为全1,例如8位、16位等均为`11111111`。
通过以上规则,计算机能够统一处理正负数运算,简化了加减法等操作。