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二进制中负和正怎么表示

2025-05-03 13:29:12
吴老师
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二进制中负值和正值的表示方法主要通过 符号位+补码实现,具体规则如下:

一、符号位表示

最高位为符号位

- 0表示正数,1表示负数。例如,8位二进制数`00000001`表示+1,`10000001`表示-1。

二、负数表示(补码)

原码转反码再加1

- 原码:

直接将绝对值转换为二进制。例如,-5的原码为`10000011`(假设8位)。 - 反码:原码除符号位外逐位取反。例如,-5的反码为`11111100`。 - 补码:反码加1。例如,-5的补码为`11111101`。 - 特殊情况:-0的补码与+0相同(全0),但+0与-0在原码中不同。

三、正数表示

原码与补码相同

- 正数的符号位为0,其余位表示绝对值。例如,+5的原码和补码均为`00000001 00000000 00000000 00000101`。

四、应用与范围

8位二进制数范围

- 补码表示范围为-128到+127。例如,-128的补码为`10000000`,+127的补码为`01111111`。

五、注意事项

无符号数与有符号数

- 无符号数全为0,所有位表示数值大小;有符号数需通过符号位区分正负,计算时需注意补码运算规则。

通过上述方法,计算机能够统一处理正负数运算,避免直接处理二进制符号位带来的复杂性。