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补码转化为原码的方法,原码怎样转换为补码

数值的补码表示也分两种情况:正数的补码:与原码相同。例如,+9的补码是00001001。如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,求原码的操作可以是:符号位为1,其余各位取反,

在计算机系统中,数值一律用补码来表示(存储)

原码只表示字面值,真正参入运算和存储的都是补码,其中原码最高位为符号位,其他位表示该数的绝对值。 


主要原因:

1.原码具有符号位,当两个数符号位不一致时,不能直接用加法进行计算,“正数加正数” 和 “正数加负数” 需要分开计算,即需要两套电路,对于计算机来说是非常大的负担,.使用补码,可以将符号位和其它位统一处理,即补码干掉了符合位;

2.正因为1中的好处(负数可以参与运算了),我们可以把减法转换为加上一个负数,这样减法和加法就可以统一了;

3.另外,两个用补码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃。 

 

补码与原码的转换


补码与原码的转换过程几乎是相同的。 
数值的补码表示也分两种情况: 
(1)正数的补码:与原码相同。 
      例如,+9的补码是00001001。 
(2)负数的补码:符号位为1,其余位为该数绝对值的原码按位取反;然后整个数加1。 
      例如,-7的补码:因为是负数,则符号位为“1”,整个为10000111;其余7位为-7的绝对值+7的原码 
     0000111按位取反为1111000;再加1,所以-7的补码是11111001。 
已知一个数的补码,求原码的操作分两种情况: 
(1)如果补码的符号位为“0”,表示是一个正数,所以补码就是该数的原码。 
(2)如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,求原码的操作可以是:符号位为1,其余各位取反,然后再整个数加1。 
     例如,已知一个补码为11111001,则原码是10000111(-7):因为符号位为“1”,表示是一个负数,所以该位不变,仍为   “1”;其余7位1111001取反后为0000110;再加1,所以是10000111。

 

补码的思想

我们希望只设计加法运算器,不用减法运算器,我们希望找到一种方案,采用这种方案做加运算 1 + ( -1 ) ,两个数可以直接根据二进制的加法规则做运算,得到0,而不必做减法。

用 0000 0000表示0是很自然的想法,用 0000 0001到 0111 1111表示1到127的正数,也是自然的想法,此时,最高位的0可以做符号标识,也可以看成普通的二进制位。

现在问题是:怎么表示-1呢?

我们做一次逆向思维,0000 0001加上什么样的二进制数可以得到0000 0000?即:从右向左思考,加数的最右边的最低位必须是1,根据二进制加法规则:1+1=0,进位为1。再考虑次低位,加数的次低位也必须是1,然后加上1得0进一位,...依次类推,加数的8为都必须是1,才可以得到8个0。问题是最后产生一个进位,即:0000 0001 + (1111 1111)= 1 0000 0000

这在数学上是不可接受的,但是在计算机中去刚好合适,因为在设计中,每个数的长度是确定的,所以无论结果最后是多少,都只保留8位,多余的位会被丢弃。因此,我们可以将 1111 1111来表示-1,下面就是采用一种方式来合理的将-1怎么变成 1111 1111这种形式。

补码的本质:

要将正数转成对应的负数,其实只要用0减去这个数就可以了。比如,-8其实就是0-8。
已知8的二进制是00001000,-8就可以用下面的式子求出:
 00000000
-00001000
---------
①因为00000000(被减数)小于0000100(减数),所以不够减。请回忆一下小学算术,如果被减数的某一位小于减数,我们怎么办?很简单,问上一位借1就可以了。
所以,0000000也问上一位借了1,也就是说,被减数其实是100000000,算式也就改写成:
100000000
-00001000
---------
 11111000

② 1 0000 0000 超出了系统可以表示的范围,但是 我们可以发现100000000 = 11111111 + 1,而11111111 和 1 都是系统可以表示的, 所以上面的式子可以拆成两个:
 11111111
-00001000
---------
 11110111   (上面这个过程实际上就是取反的过程)
+00000001
---------
 11111000   (上面这个过程就是加一的过程)

补码的两个转换步骤就是这么来的。(其中的 1111 1000 就是-8的补码,是由对 000 1000 取反得到111 0111 加1 最终得到 111 1000,最后加上符号位1就是1111 1000)。这就是补码计算规则的由来。

 

转载自 https://blog.csdn.net/q_l_s/article/details/54894897

            https://blog.csdn.net/ftl111/article/details/79910835

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补码的本质:

要将正数转成对应的负数,其实只要用0减去这个数就可以了。比如,-8其实就是0-8。
已知8的二进制是00001000,-8就可以用下面的式子求出:
 00000000
-00001000
---------
①因为00000000(被减数)小于0000100(减数),所以不够减。请回忆一下小学算术,如果被减数的某一位小于减数,我们怎么办?很简单,问上一位借1就可以了。
所以,0000000也问上一位借了1,也就是说,被减数其实是100000000,算式也就改写成:
100000000
-00001000
---------
 11111000

② 1 0000 0000 超出了系统可以表示的范围,但是 我们可以发现100000000 = 11111111 + 1,而11111111 和 1 都是系统可以表示的, 所以上面的式子可以拆成两个:
 11111111
-00001000
---------
 11110111   (上面这个过程实际上就是取反的过程)
+00000001
---------
 11111000   (上面这个过程就是加一的过程)

补码的两个转换步骤就是这么来的。(其中的 1111 1000 就是-8的补码,是由对 000 1000 取反得到111 0111 加1 最终得到 111 1000,最后加上符号位1就是1111 1000)。这就是补码计算规则的由来。

 

转载自 https://blog.csdn.net/q_l_s/article/details/54894897

            https://blog.csdn.net/ftl111/article/details/79910835


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