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怎么用二进制表示负数

2025-05-08 20:16:02
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在计算机中,负数通常采用 补码形式表示,具体方法如下:

一、基本概念

符号位

二进制数的最高位(最左边的位)用于表示符号,0表示正数,1表示负数。

原码、反码、补码

- 原码:

直接在数值前加负号,例如-5的原码为`101`(二进制)。 - 反码:原码除符号位外逐位取反,例如-5的反码为`110`(二进制)。 - 补码:反码加1,例如-5的补码为`111`(二进制)。

二、计算步骤(以-5为例)

原码:

`0000 0101`(十进制5)。2. 反码:`1111 1010`(符号位不变,其余位取反)。3. 补码:`1111 1011`(反码加1)。

三、应用场景

计算机内部:所有有符号整数均以补码形式存储和运算,简化了加法和减法逻辑。- 编程中:通常仅约定最高位为符号位,其余位表示数值,例如`1000 0001`表示-1(无符号则为128)。

四、注意事项

溢出处理:补码系统可能导致溢出时产生意外结果,需注意边界条件。- 位数影响:不同位数(如8位、32位)的负数范围不同,例如8位补码可表示-128到127。

通过以上方法,计算机能够统一处理正负数运算,并高效存储数据。