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负数在计算机中采用 二进制补码表示,具体方法如下:
一、基本概念
最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。例如,32位整数中,-1的符号位为1,其余位全为1。
原码
直接将数值转换为二进制,符号位不变。例如,+3的原码为`0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011`。
反码
除符号位外,其余位取反。例如,-3的反码为`1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101`。
补码
反码加1。例如,-3的补码为`1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110`。
二、转换步骤
原码转反码:
符号位不变,其余位取反。2. 反码加1:最低位加1,若产生进位则向高位进位。 例如:-5的原码为`1000 0101`,反码为`1111 1010`,补码为`1111 1011`。
三、特点
唯一性:补码保证了每个负数在计算机中具有唯一二进制表示。- 运算简化:加法和减法统一处理,无需区分正负。- 范围扩展:补码系统可表示比原码更广的负数范围。
四、示例
-1:原码`1000 0000` → 反码`1111 1111` → 补码`1111 1111`(全1)。- -5:原码`1000 0101` → 反码`1111 1010` → 补码`1111 1011`。
通过以上方法,计算机能够高效、统一地处理负数运算。