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负数在二进制中的表示通常采用 补码形式,这是计算机中常用的方法。以下是具体说明:
一、补码表示法
直接转换为二进制。例如,15的二进制表示为 `0000 1111`(假设使用8位表示)。
用 `1` 表示负数,`0` 表示正数。
对正数的二进制取反(0变1,1变0),然后加1。
具体步骤如下:
15的二进制为 `0000 1111`
取反后为 `1111 0000`
加1后得到 `1111 0001`
因此,-15的补码表示为 1111 0001。
二、其他说明
溢出问题:在8位系统中,-15用8位表示不会发生溢出(最大负数为-128,15 < 128)。
不同位数:若使用更多位数(如16位),-15的二进制表示为 `1111 1111 1111 0001`,但实际应用中通常根据数据类型确定位数。
三、示例对比
| 数值 | 二进制(8位) | 补码表示 |
|-------|----------------|-------------------|
| 15| 0000 1111 | 0000 1111|
| -15 | 1111 0000 | 1111 0001|
通过补码表示,计算机可以统一正负数的运算规则,简化硬件设计。