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在二进制中,负数的表示通常采用 二进制补码形式。以4位二进制为例,其表示范围为-8到7,具体规则如下:
正数直接按二进制规则表示,例如:
- 0 → 0000
- 1 → 0001
- 7 → 0111
负数表示(补码形式)
负数的补码通过以下步骤生成:
- 先取该正数的二进制反码(0变1,1变0);
- 然后将反码加1。 例如,表示-1:
- 1的反码为0110(即0011取反);
- 0110加1得到0111,即-1的补码为1111。
扩展到更多位数
若使用更多位数(如8位),-1的补码为11111111。这种表示方法可表示更大范围的负数,且遵循相同原理。例如:
- -8 → 10000000
- -1 → 11111111
- -7 → 10000001
补充说明:
补码系统的优点是简化了加法运算(正数与正数相加、负数与负数相加均无需特殊处理);
4位二进制数能表示-8到7,共16个值(含0)。
若需表示其他负数,可按上述方法转换。例如,-5的补码为1011(即5的反码1010加1)。