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二进制反码运算是计算机中用于表示负数的一种编码方式,其核心规则如下:
一、基本定义
二进制数最高位为符号位,0表示正数,1表示负数;其余位表示数值的绝对值。
正数与负数的反码
- 正数:
反码与原码相同,无需变化。 - 负数:符号位保持为1,其余位逐位取反(0变1,1变0)。
二、运算规则
- 从低位到高位逐列计算,遵循二进制加法规则:
- 0+0=0,0+1=1,1+1=0(进位1)
- 若最高位产生进位,则结果加1。 - 符号位处理:
符号位参与运算,进位需回传至最低位。
运算结果仍为反码形式,需根据符号位转换为真值(符号位0为正,1为负)。
三、应用场景
减法运算:
通过加法实现(如计算`X-Y`时,转化为`X+(-Y)`,其中`-Y`为`Y`的反码加1)。- 计算机底层运算:CPU仅支持加法,减法通过补码间接实现。
四、示例
以`-18`为例:
原码:`10010110`
反码:`11101001`(符号位1不变,其余位取反)
补码:`11101010`(反码加1)。
五、注意事项
符号位一致性:运算时符号位需同时参与,避免混淆正负。- 进位处理:逐位进位需循环传递至最高位。