负数的二进制怎么存储
2025-05-06 21:27:00
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负数在计算机中采用 补码形式存储，具体规则如下：
一、基本存储规则
符号位表示
所有二进制数最高位为符号位，0表示正数，1表示负数。例如，32位系统中，`00000000 00000000 00000000 00000011`表示正数3，`10000000 00000000 00000000 00000011`表示负数-3。
二、补码计算方法
原码转反码
先将负数的绝对值转换为二进制原码，然后逐位取反（0变1，1变0）。例如，-5的原码为`101`，反码为`010`。
反码加1
在反码基础上加1得到补码。例如，-5的反码`010`加1后为`011`，即补码`11111011`（32位系统）。
三、优势与特点
运算统一性
补码使得加法和减法可以统一处理，无需单独处理负数。例如，`-3 + 2`可转化为`11111111 11111111 11111111 11111011 + 00000000 00000000 00000000 00000010`，按位运算后结果为`11111111 11111111 11111111 11111001`，即-1。
范围扩展
补码系统能表示比原码更广的负数范围。例如，8位原码可表示-128，而补码可表示-128到127。
四、特殊情况
零的表示
无论正负，零的补码与原码相同，均为全0（如`00000000`）。
五、应用场景
计算机底层实现
所有整数类型（如int、long）在内存中均以补码形式存储，确保运算一致性和效率。
