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二进制求反(也称为按位取反)是指将二进制数的每一位0变为1,1变为0。以下是具体说明:
一、无符号数求反
对于无符号数,直接将所有位取反即可。例如:
二进制数 `0110`(十进制6)取反后为 `1001`(十进制9)
二进制数 `1010`(十进制10)取反后为 `0101`(十进制5)
二、有符号数求反(补码表示)
对于有符号数,通常采用补码表示法:
先对正数的二进制表示按位取反
在反码的最后一位加1
例如:
二进制数 `0110`(十进制6)是正数,其原码、反码、补码均为 `0110`
二进制数 `1001`(十进制9)是正数,其原码、反码、补码均为 `0110`
二进制数 `1111`(十进制-1)是负数:
绝对值 `1` 的反码为 `0000`
补码为 `0000 + 1 = 1111`
三、注意事项
有符号数的符号位(最高位)需保持不变,仅对数值位取反
二进制加法可能产生进位,需根据具体应用场景处理(如循环进位或符号扩展)
无符号数求反常用于位运算(如求反码、补码),有符号数求反多用于计算机底层运算
四、示例总结
| 原始数 | 无符号反码 | 有符号反码(补码) |
|--------|------------|-------------------|
| 0110 | 1001 | 0110 |
| 1001 | 0110 | 1001 |
| 1111 | 0000 | 1111 |
通过以上规则,可正确对二进制数进行求反操作。