原码补码反码例子(原码反码补码例题详解)

http://www.itjxue.com  2023-01-25 16:12  来源:未知  点击次数: 

原码,反码,补码的定义是什么. 最好能举例说明呵呵!

原码:

在数值前直接加一符号位的表示法.对于8位二进制来说:

[+7]原= 0 0000111 [-7]原= 1 0000111

反码:

正数的反码与原码相同.

负数的反码,符号位为“1”,数值部分按位取反.

[+7]反= 0 0000111 [-7]反= 1 1111000

补码:

正数的补码和原码相同.

负数的补码则是符号位为“1”,数值部分按位取反后再在末位(最低位)加1.也就是“反码+1”.

[+7]补= 0 0000111 [-7]补= 1 1111001

原码、反码、补码之间的关系

给你举个例子吧:二进制,原码(101011),反码(010100),反码是相对与原码而言的,逐位取反;十进制,原码6,补码4,补码和进制相关,6+4=10,所以说4和6互为补码

原码、补码、反码之间是怎样转换的?

一、正整数的原码、反码、补码完全一样,即符号位固定为0,数值位相同。

二、负整数的符号位固定为1,由原码变为补码时,规则如下:

1、原码符号位1不变,整数的每一位二进制数位求反,得到反码。

2、反码符号位1不变,反码数值位最低位加1,得到补码。

方法:

(1)正整数的原码,反码和补码计算。【符号位为0,原码=反码=补码】

(2)负整数的原码,反码和补码计算,先求原码,再求反码,最后求补码。

(3)根据补码求真值,一般使用图中的公式计算,正整数符号为+,负整数符号为-,通常完成补码求真后,可以按步骤1、2简单的逆推一下,看结果是否正确。

扩展资料:

补码的表示方法:

模的概念:把一个计量单位称之为模或模数。例如,时钟是以12 进制进行计数循环的,即以12为模。在时钟上,时针加上(正拨)12的整数位或减去(反拨)12的整数位,时针的位置不变。14点钟在舍去模12后,成为(下午)2点钟(14=14-12=2)。

从0点出发逆时针拨10格即减去10小时,也可看成从0点出发顺时针拨2格(加上2小时),即2点(0-10=-10=-10+12=2)。因此,在模12的前提下,-10可映射为+2。由此可见,对于一个模数为12的循环系统来说,加2和减10的效果是一样的。

因此,在以12为模的系统中,凡是减10的运算都可以用加2来代替,这就把减法问题转化成加法问题了(注:计算机的硬件结构中只有加法器,所以大部分的运算都必须最终转换为加法)。10和2对模12而言互为?补数。

同理,计算机的运算部件与寄存器都有一定字长的限制(假设字长为8),因此它的运算也是一种模运算。当计数器计满8位也就是256个数后会产生溢出,又从头开始计数。产生溢出的量就是计数器的模,显然,8位 二进制数,它的模数为2^8=256。在计算中,两个互补的数称为“补码”。

一文搞懂原码、反码、补码

需要声明的是,本文涉及到的数字及运算均基于 8位bit 下的值。

最高位为符号位,0代表正数,1代表负数,非符号位为该数字绝对值的二进制表示。

如:

127的原码为0111 1111

-127的原码为1111 1111

正数的反码与原码一致;

负数的反码是对原码按位取反,只是 最高位(符号位)不变 。

如:

127的反码为0111 1111

-127的反码为1000 0000

正数的补码与原码一致;

负数的补码是该数的 反码加1 。

如:

127的补码为0111 1111

-127的补码为1000 0001

总结一下就是:

下面就来探讨一下,为啥要用补码来表示数字。

如果计算机内部采用原码来表示数,那么在进行加法和减法运算的时候,需要转化为两个绝对值的加法和减法运算;

计算机既要实现加法器,又要实现减法器,代价有点大,那么可不可以只用一种类型的运算器来实现加和减的远算呢?

很容易想到的就是 化减为加 ,举一个生活中的例子来说明这个问题:

时钟一圈是360度,当然也存在365度,但其实它和5度是一样的;

相同的道理,-30度表示逆时针旋转30度,其与顺时针旋转330度是一样的;

这里数字360表示时钟的一圈,在计算机里类似的概念叫 模 ,它可以实现 化减为加 ,本质上是将 溢出的部分舍去 而不改变结果。

易得,单字节(8位)运算的模为256=2^8。

在没有符号位的情况下,127+2=129,即:

这时,我们将最高位作为符号位,计算机数字均以补码来表示,则1000 0001的原码为减1后按位取反得1111 1111,也就是-127。

也就是说,计算机里的129即表示-127,相当于模256为一圈,顺时针的129则和逆时针127即-127是一样的。

故可以得到以下结论:

负数的补码为 模减去该数的绝对值 。

如-5的补码为:

-5=256-5=251=1111 1011(二进制)

同样的,临界值-128也可以表示出来:

-128=256-128=128=1000 0000(二进制)

但是正128就会溢出了,故单字节(8位)表示的数字范围为-128--127。

最后,我们来看一下,补码是如何通过模的 溢出舍弃 操作来完成 化减为加 的!

16-5=16+(-5)=11

1 0000 1011将溢出位舍去,得0000 1011(二进制)=11。

好的,本文分享就到这里,希望能够帮助到大家。

C语言编程之二进制原码、反码和补码

概述

在计算机内,有符号数有3种表示法:原码、反码和补码。

在计算机中,数据是以补码的形式存储的,所以补码在c语言的教学中有比较重要的地位,而讲解补码必须涉及到原码、反码。

详细释义

所谓原码就是二进制定点表示法,即最高位为符号位,“0”表示正,“1”表示负,其余位表示数值的大小。

反码表示法规定:正数的反码与其原码相同;负数的反码是对其原码逐位取反,但符号位除外。

补码表示法规定:正数的补码与其原码相同;负数的补码是在其反码的末位加1。

原码、反码和补码的表示方法

定点整数表示法

定点小数小时法

反码

正数:正数的反码与原码相同。

负数:负数的反码,符号位为“1”,数值部分按位取反。

例如: 符号位 数值位

[+7]反= 0 0000111 B

[-7]反= 1 1111000 B

注意:

a. 数0的反码也有两种形式,即

[+0]反=00000000B

[- 0]反=11111111B

b. 8位二进制反码的表示范围:-127~+127

原码

在数值前直接加一符号位的表示法。

例如: 符号位 数值位

[+7]原= 0 0000111 B

[-7]原= 1 0000111 B

注意:

数0的原码有两种形式:

[+0]原= 00000000B

[-0]原= 10000000B

位二进制原码的表示范围:-127~+127

补码

1)模的概念:把一个计量单位称之为模或模数。

例如,时钟是以12进制进行计数循环的,即以12为模。在时钟上,时针加上(正拨)12的整数位或减去(反拨)12的整数位,时针的位置不变。

对于一个模数为12的循环系统来说,加2和减10的效果是一样的;因此,在以12为模的系统中,凡是减10的运算都可以用加2来代替,这就把减法问题转化成加法问题了(注:计算机的硬件结构中只有加法器,所以大部分的运算都必须最终转换为加法)。

10和2对模12而言互为补数。

同理,计算机的运算部件与寄存器都有一定字长的限制(假设字长为8),因此它的运算也是一种模运算。当计数器计满8位也就是256个数后会产生溢出,又从头开始计数。产生溢出的量就是计数器的模,显然,8位二进制数,它的模数为2^8=256。在计算中,两个互补的数称为“补码”。

2)补码的表示:

正数:正数的补码和原码相同。

负数:负数的补码则是符号位为“1”。并且,这个“1”既是符号位,也是数值位。数值部分按位取反后再在末位(最低位)加1。也就是“反码+1”。

例如: 符号位 数值位

[+7]补= 0 0000111 B

[-7]补= 1 1111001 B

补码在微型机中是一种重要的编码形式,请注意:

a. 采用补码后,可以方便地将减法运算转化成加法运算,运算过程得到简化。

正数的补码即是它所表示的数的真值,而负数的补码的数值部份却不是它所表示的数的真值。

采用补码进行运算,所得结果仍为补码。

b. 与原码、反码不同,数值0的补码只有一个,即

[0]补=00000000B。

若字长为8位,则补码所表示的范围为-128~+127;进行补码运算时,应注意所得结果不应超过补码所能表示数的范围。

原码、反码和补码之间的转换

由于正数的原码、补码、反码表示方法均相同,不需转换。

在此,仅以负数情况分析。

(1) 已知原码,求补码。

例:已知某数X的原码为10110100B,试求X的补码和反码

解:由[X]原=10110100B知,X为负数。求其反码时,符号位不变,数值部分按位求反;求其补码时,再在其反码的末位加1。

1 0 1 1 0 1 0 0 原码

1 1 0 0 1 0 1 1 反码,符号位不变,数值位取反

1 1 0 0 1 1 0 0 补码,符号位不变,数值位取反+1

故:[X]补=11001100B,[X]反=11001011B。

(2) 已知补码,求原码。

分析:按照求负数补码的逆过程,数值部分应是最低位减1,然后取反。但是对二进制数来说,先减1后取反和先取反后加1得到的结果是一样的,故仍可采用取反加1 有方法。

例:已知某数X的补码11101110B,试求其原码。

解:由[X]补=11101110B知,X为负数。

1 1 1 0 1 1 1 0 补码

1 1 1 0 1 1 0 1 反码(符号位不变,数值位取反加1)

1 0 0 1 0 0 1 0 原码(符号位不变,数值位取反)

关于补码的补充例子:

一个正的整数的补码就是这个整数变成二进制的值。

举例:一个int型变量i=10,其二进制补码就是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010(0x0000000A)

2. 一个负整数的二进制补码,就是该负数的绝对值所对应的补码全部取反后加1.

举例:int i=-10的补码如何求得:

先求-10的绝对值10的补码是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010(0x0000000A);

再将求得的补码取反: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101

再将取反后得到的补码加1: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101 + 1

即可得到-10的二进制补码: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110(0xFFFFFFF6)

3. +0和-0的二进制补码都是0

首先+0的二进制补码是0;

-0的二进制补码是+0的二进制补码取反后加1,+0的二进制补码为0,取反后为FFFFFFFF,加1后还是0

原码和反码在数值0都有二意,唯有补码在数值0是唯一的码值!

(责任编辑:IT教学网)

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