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负数如何二进制

2025-05-25 17:54:18
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负数在计算机中采用 二进制补码表示,具体规则如下:

一、基本概念

符号位

二进制数最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。例如,8位二进制数`1000 0000`表示负数。

原码、反码、补码

- 原码:

直接将数值转换为二进制,符号位不变。例如,+5的原码为`00000000 00000000 00000000 00000101`。 - 反码:符号位不变,其余位取反。例如,+5的反码为`11111111 11111111 11111111 11111010`。 - 补码:反码加1。例如,+5的补码为`11111111 11111111 11111111 11111011`,-5的补码为`10000000 00000000 00000000 00000101`(即原码取反加1)。

二、计算规则

加法:正数与正数相加直接按二进制加法,负数与正数相加时,将负数补码与正数原码相加,结果再取补码。- 减法:减法可转化为加法,即`A - B = A + (-B)`,其中`-B`为`B`的补码。

三、应用优势

简化运算:

补码使得加法和减法统一处理,无需区分正负数。2. 扩展表示范围:例如8位二进制数可表示-128到+127的整数。

四、示例

以-8为例:

原码:

`1000 0000 0000 0000`

反码:

`1111 1111 1111 1111`

补码:

`1111 1111 1111 1000`(反码加1)。

五、注意事项

零的表示:有符号数中,+0和-0的补码不同(`0000 0000`和`1111 1111`),但实际应用中通常视为同一个零。- 溢出处理:补码运算可能产生溢出,需根据具体应用场景处理。