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二进制代码的位数表示方法及相关概念如下:
一、位数定义与表示
二进制位数指二进制数中从最低位到最高位的位数,最右端为第0位,最左端为第n位(n为位数减1)。例如,二进制数`1011`是一个4位数,编号为:
```
7 6 5 4
1 0 1 1
```
位与字节的对应关系
- 8位:
1个字节,可表示0~255或-128~+127(有符号数);
- 16位:2个字节,可表示-32768~+32767(有符号数);
- 32位:4个字节,可表示-2^31~+2^31-1(有符号数);
- 64位:8个字节,可表示极大数值(约10^19)。
二、符号位与数值位的区分
- 在有符号数表示中,最高位(最左端)为符号位:
- `0`表示正数;
- `1`表示负数(采用补码表示)。 - 例如,二进制`10000101`中,最高位为`1`,表示负数,其余位为补码形式。
数值位
- 除符号位外的其他位为数值位,用于表示实际数值。例如,8位有符号数中,7位用于表示数值。
三、位数与数据范围的计算
无符号数范围:
n位无符号数可表示0到2ⁿ-1。例如:
8位:0~255
16位:0~65535
32位:0~4294967295。
有符号数范围:n位有符号数可表示-2^(n-1)到2^(n-1)-1。例如:
8位:-128~+127
16位:-32768~+32767。
四、实际应用示例
整数表示:
二进制`1101`(5位)表示十进制5;
二进制`10000011`(8位)表示十进制-127(补码形式)。- 字符编码:
ASCII使用7位表示128个字符,扩展到8位后增加符号位。
总结
二进制位数通过从右到左的编号系统确定,位数直接影响可表示的数值范围。理解符号位与数值位的区分对于掌握二进制存储和运算至关重要。