原码 反码 补码

本文详细介绍了计算机中表示负数的原码、反码和补码概念,通过实例解释了它们的计算方法,并提供了已知原码和补码求解对方的示例。同时,还涵盖了二进制移位运算符<<、>>和>>>的规则和数学意义。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

一直搞不清楚负数的原码是怎么计算的,特此记录

 

原码

左边第一位为符号位,0为正, 1为负

 7原码  0 0000111

-7原码 1 0000111

 

反码

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

 

7原码 0 0000111

7反码 0 0000111

 

-7原码 1 0000111

-7反码 1 1111000

 

补码

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

 

7原码 0 0000111

7反码 0 0000111

7补码 0 0000111

 

-7原码 1 0000111

-7反码 1 1111000

-7补码 1 1111001

 

原码反码补码练习

1.已知原码求补码0b10110100

原码0b10110100

反码 0b11001011

补码0b11001100

 

2.已知补码求原码 0b11101110

补码0b11101110

反码0b11101101

原码0b10010010

 

三种移位运算符的移动规则和使用如下所示:
  <<运算规则:按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。
  语法格式:
  需要移位的数字 << 移位的次数
  例如: 3 << 2,则是将数字3左移2位
  计算过程:
  3 << 2
  首先把3转换为二进制数字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,然后把该数字高位(左侧)的两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,最后在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100,则转换为十进制是12.数学意义:
  在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方
  >>运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位,即正数补零,负数补1.
  语法格式:
  需要移位的数字 >> 移位的次数
  例如11 >> 2,则是将数字11右移2位
  计算过程:11的二进制形式为:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011,然后把低位的最后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010.转换为十进制是3.数学意义:右移一位相当于除2,右移n位相当于除以2的n次方
  >>>运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补零。对于正数来说和带符号右移相同,对于负数来说不同。

>>>右移运算符

 int radix = -8 >>> 2;//10000000 00000000 00000000 00001000 原码
                    //11111111 11111111 11111111 11110111 反码
                    //11111111 11111111 11111111 11111000 补码
//00111111 11111111 11111111 11111110 在补码基础上右移2位十进制为1073741822                                    
System.out.println(radix);//转成十进制为1073741822

以上仅为了学习记录,勿喷

### 原码反码补码的概念及区别 在计算机系统中,数值的表示和运算依赖于原码反码补码这三种编码形式。它们的核心区别在于对负数的表示方式不同,并且在加减法运算中的处理逻辑也有所差异。 #### 原码 原码是最直观的二进制表示方法,其中最高位为符号位(0 表示正数,1 表示负数),其余位表示数值的绝对值。例如: - +1 的 8 位原码为 `00000001` - -1 的 8 位原码为 `10000001` 原码的优点是表示直观,但缺点是在进行加减运算时需要额外判断符号位,导致计算复杂度较高 [^1]。 #### 反码 反码是对原码的改进形式,主要用于简化补码的生成或解析过程: - 正数的反码原码相同。 - 负数的反码为符号位保持不变,其余位逐位取反(0 变 1,1 变 0)。 例如: - +1 的反码为 `00000001` - -1 的反码为 `11111110` 需要注意的是,在 8 位系统中,+0 和 -0反码分别为 `00000000` 和 `11111111`,这会导致两个不同的编码表示同一个数值 [^1]。 #### 补码 补码是现代计算机中最常用的数值表示方式,它解决了原码反码中存在的多个问题,尤其是简化了加减法运算的实现: - 正数的补码原码相同。 - 负数的补码反码加 1。 例如: - +1 的补码为 `00000001` - -1 的补码为 `11111111` 补码的一个重要特性是其可以表示一个比原码范围更广的数值。例如,在 8 位系统中,原码的表示范围为 -127 到 +127,而补码的表示范围为 -128 到 +127。其中 `-128` 的补码为 `10000000`,这个值没有对应的原码表示 [^2]。 #### 计算方法总结 | 类型 | 正数 | 负数 | |--------|--------------------------|--------------------------------------| | 原码 | 符号位为 0,其余为数值本身 | 符号位为 1,其余为数值的绝对值 | | 反码 | 与原码相同 | 原码符号位不变,其余位取反 | | 补码 | 与原码相同 | 反码加 1 | #### 在计算机底层的应用 补码被广泛用于计算机的底层数值存储和运算,主要原因如下: 1. **统一加减运算**:使用补码可以将减法转换为加法,从而简化硬件设计。 2. **唯一零表示**:在补码系统中,0 的表示是唯一的(全 0)。 3. **溢出处理**:补码支持模运算,因此可以自然地处理溢出情况。 例如,在 Java 中,当整数类型发生截断时,结果会自动以补码形式解释。以下代码展示了如何通过强制类型转换截断高位,得到补码表示的数值: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { int a = 300; // 00000000 00000000 00000001 00101100 byte b = (byte)a; // 00101100 -> 44 int c = 200; // 00000000 00000000 00000000 11001000 byte d = (byte)c; // 11001000 -> -56 System.out.println(b); // 输出 44 System.out.println(d); // 输出 -56 } } ``` 上述代码表明,当高位被截断后,低位部分按照补码规则重新解释为有符号整数 [^3]。
评论 4
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值