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二进制16位补码怎么算

2025-05-08 14:20:14
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关于16位二进制补码的计算,以下是关键概念和步骤的详细说明:

一、补码表示基础

符号位 :最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。

数值位:

其余位表示数值,16位可表示范围为-32768到+32767。

二、正数补码

正数的补码与原码相同。例如:

+127:原码为 `0000 0000 0111 1111`,补码也是 `0000 0000 0111 1111`。

三、负数补码

负数的补码通过以下步骤计算:

原码:

符号位为1,其余位为数值的绝对值(二进制表示)。

反码:

将原码除符号位外的所有位取反。

补码:

在反码的最低位加1。

示例:

-128

原码:`1000 0000 1000 0000`

反码:`1111 1111 0111 1111`

补码:`1111 1111 1000 0000`(最低位加1)

-14:

原码:`1111 1111 1000 1010`

反码:`0000 0000 0111 0101`

补码:`0000 0000 0111 0110`(最低位加1)

四、补码运算规则

加法 :直接按二进制加法规则计算,结果自动处理溢出。

减法:

可转换为加法运算,例如 `a - b = a + (-b)`。

示例:

9 + (-7)

9的补码:`0000 0000 0000 1001`

-7的补码:`1111 1111 1111 1001`

结果:`0000 0000 0000 0010`(即2)

五、注意事项

溢出处理:16位补码可表示的范围是-32768到+32767,超出范围会导致溢出。

-0表示:补码中-0与+0相同(全0),但这是特殊情况,需通过运算区分。

通过以上步骤和规则,可以系统地计算16位二进制补码。