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二进制计算在编程中主要涉及算术运算和逻辑运算,其核心规则基于逢二进一和位操作。以下是具体说明:
一、算术运算规则
- 逐位相加,结果取模2(0或1),满2进1。例如:`1011 (11) + 1010 (10) = 10101 (21)`
- 示例代码(Python):
```python
a = 11
b = 10
result = a + b 21
```
减法
- 逐位相减,不够减时向高位借1(相当于加2)。例如:`1011 - 1010 = 0001`
- 示例代码(Python):
```python
a = 11
b = 10
result = a - b 1
```
乘法
- 逐位相乘并累加权重。例如:`1011 * 1010 = 1101110`
- 示例代码(Python):
```python
a = 11
b = 10
result = a * b 22
```
除法
- 采用长除法,逐位相除并取余。例如:`1011 ÷ 1010 = 1...1`
- 示例代码(Python):
```python
a = 11
b = 10
result = a // b 1
remainder = a % b 1
```
二、逻辑运算规则
与运算(AND):
`0 & 1 = 0`,`1 & 0 = 0`,`1 & 1 = 1`
或运算(OR):`0 | 1 = 1`,`1 | 0 = 1`,`1 | 1 = 1`
异或运算(XOR):`0 ^ 1 = 1`,`1 ^ 0 = 1`,`1 ^ 1 = 0`
非运算(NOT):`~0 = 1`,`~1 = 0`
示例代码(Python):
```python
a = 5 101
b = 3 011
and_result = a & b 1
or_result = a | b 11
xor_result = a ^ b 6
not_result = ~a -6
```
三、注意事项
符号位处理:负数需用补码表示,计算时需额外处理符号位。- 效率优化:位运算(如AND、OR)比算术运算更快,适用于底层逻辑处理。以上规则适用于大多数编程语言,具体实现可能因语言特性略有差异。