Java基础（3）原码、反码、补码转换

原创 已于 2022-03-24 20:40:52 修改 · 2.4k 阅读 · 5 ·
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#c语言 #java

于 2022-03-24 19:39:08 首次发布
本文介绍了计算机中数字的二进制表示法，特别是原码、反码和补码的概念。详细解释了二进制最高位作为符号位，以及正数、负数和0在三种码制下的特性。强调Java中所有数字都是有符号的，并且在计算过程中使用补码。最后总结了原码、反码和补码之间的转换步骤。

一、什么是原码

        原码：是一种计算机中对数字的二进制定点表示方法，原码表示法在数值前面增加了一位符号位（即最高位为符号位）：正数该位为0，负数该位为1（0有两种表示：+0和-0），其余位表示数值的大小

二、二进制（也就是原码）

        二进制由0和1组成

        二进制分为：

         8位（0000 0000）

        16位（0000 0000 0000 0000）

        32位（0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000）

        64位（0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000）

举例理解：

        0 对应的8位二进制数 = 0000 0000

        1 对应的8位二进制数 = 0000 0001

        5（4+1） 对应的8位二进制数 = 0000 0101

        7（4+2+1）对应的8位二进制数 = 0000 0111

        那么就可以理解为：0的原码是0000 0000  ， 7的原码是 0000 0111

三、了解原码、反码、补码之间的转换

        1、二进制最高位（最左边）是符号位：0表示正数，1表示负数

        举例理解：

                1 的 8位二进制数为：0000 0001

                -1 的 8位二进制数为：1000 0001

        2、正数的原码、反码、补码都一样（正数三码合一）

        3、负数的反码=原码符号位不变，其他位取反（0->1，1->0）

        举例理解：

                      要计算一个数的反码要先知道原码

                      ①负数的原码

                       -1的原码是：1000 0001

                      ②负数的反码（原码符号位也就是最高位（最左边）不变，其他位取反）

                       -1的反码是：1111 1110

                 例2：

                        -8的原码是：1000 1000

                        -8的反码是：1111  0111

        4、负数的补码=反码+1

         举例理解：

                        计算一个负数的补码要先知道负数的反码（计算负数的反码要先知道负数的原码）

                        ①：负数的原码

                         -1的原码是：1000 0001

                        ②：负数的反码

                         -1的反码是：1111 1110

                        ③：负数的补码（反码+1）

                         -1的补码是：1111 1111

                  例2：

                        -7的原码是：1000 0111

                        -7的反码是：1111 1000

                        -7的补码是：1111 1001

        5、负数的反码=负数的补码-1

                        知道一个负数的补码可以倒推出来反码和原码

                        ①：负数的补码

                        -11的补码是：1111 0101

                        ②：负数的反码（补码-1）

                        -11的反码是：1111 0100

                        ③：负数的原码（原码符号位不变，其他位取反0->1，1->0）

                        -11的原码是：1000 1011

                   例2：

                        -32的补码是：11100000（64+32=96）

                        -32的反码是：11011111 （96-1=95）（95=64+16+8+4+2+1）

                        -32的原码是：10100000

        6、0的反码、补码都是0

        7、Java中没有无符号数（Java中的数都是有符号的）

        8、在计算机运算中，都是以补码的方式来运算的

        9、当我们看运算结果时，要看原码

四、原码、反码、补码之间的转换步骤总结

        原码=>反码=>补码

        补码=>反码=>原码

1.2.4、练习题之原码反码补码移码
yoyo勰的博客
07-24 1805
原码表示是用最左边的为表示符号，0正1负，其余的7位表示数的绝对值，|-128|=128，用二进制表示时需要8位，所以机器字长为8位时，采用原码不能表示-128。补码表示与原码和反码相同之处的最高位用0表示正1表示负，补码10000000的最高位1既表示其为负数，也表示数字1，从而可以表示出-128。该计算机的字长为8位，则在该计算机中，用二进制表示的数的位数也为8位。对于正数，其原码，反码和补码都是一致的，因为在原码、反码和补码中，正数的符号位都是0，且原码、反码和补码的数值部分相同。
二进制及原码反码补码
2302_77464435的博客
08-06 1583
0-9，a-f的数字，各自写成2进制，最多4个2进制就足够了，比如f表示15，它的的二进制是1111，所以在2进制转化成16进制时，从右边低位往左，每4个2进制位换算一个16进制，剩余不够4个2进制位的直接换算。0-7的数字，各自写成2进制，最多3个2进制就足够了，比如7的二进制是111，所以在2进制转化成8进制时，从右边低位往左，每3个2进制位换算一个8进制，剩余不够3个2进制位的直接换算。有符号整数的三种表示方法均有符号位和数值位两部分，2进制序列中，最高位的1位被当作符号位，剩余的都是数值位。
java程序 给出补码，自动生成其原码 源代码
03-15
我自己写的，感觉 补码到原码的转化，在程序中会用到。我写的是一个串口通讯的项目。我网上找了很久，发现都没有人写过这个代码，我调试了半天，写成功了，大家有需要，就下载，也给我加加积分
java 整数转二进制补码源代码
12-05
整数转二进制补码的源代码 提供了两种方法：一种调用java api中的方法。另一种是自己实现的。
Java基础之 进制转换 补码 反码 原码
Hurricane_m的博客
03-24 754
（不知道为什么打印输出顺序有问题 所以我做了标记 方便阅读） 在Java中 整数类型 都是以补码的形式存储 补码： 反码 + 1 反码： 在原码的基础上符号为不变 逐位取反 原码：人类计算的二进制真值 正数原码=补码=反码 Integer.toBinaryString() 输出的结果是计算机内存中真正存储的形式（补码） 例如计算-11的补码： -11 原码：...
用java程序编写原码补码转换_java 原码、反码、补码
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02-24 1502
为什么要用？计算机内部采用二进制表示数值。如十进制数10用二进制数表示为1010。设计算机字长为8，即1Byte。最高位表示符号，0为正，1为负来看看用原码表示的数在进行加减乘除运算是会有什么问题：十进制：1-1=1+(-1)=0原码：(0000 0001)-(0000 0001)=(0000 0001)+(-0000 0001)=(0000 0001)原+(1000 0001)原=(1000 0...
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3. **补码**：补码是负数在计算机中实际存储的形式，它是在反码的基础上加1得到的。正数的补码与原码相同。例如，-75的反码为10110100，补码为10110101。 4. 对于正数，其原码、反码和补码是一致的，因为它们不需要...
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本项目是基于C++的MFC（Microsoft Foundation Classes）框架实现的一个实用工具，旨在帮助用户理解并进行原码、反码和补码之间的转换。以下是关于这些概念的详细解释： 1. **原码**： 原码是最直接的二进制表示...
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1.<<表示左移，不分正负数，低位补0 注：以下数据类型默认为byte-8位 左移时不管正负，低位补0 正数：r = 20 << 2 20的二进制补码：0001 0100 向左移动两位后：0101 0000 结果：r = 80 负数：r = -20 << 2 -20 的二进制原码 ：1001 0100 -20 的二进制反码 ：1110 1011 -20 的二进制...
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6月17日学习，运算符，标识符，键盘输入，进制，原码，反码，补码。
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随着物联网的使用，android开发者获取的数据不一定明文json数据，十六进制，二进制数据也大行其道，网络中各种原码、反码、补码的理论及案例多不胜数，但是通用的工具类屈指可数。只能自己写，以下是本人编写的一个工具类，希望可以帮助大家。链接地址为https://www.jianshu.com/p/d35a6b58f1f8public class ConversionUtil {/*** 十进制转换...
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▲拓展：double类型相对来说精确度还是不高，要求精确度更加高时，SUN公司在SE类库中有精确度更高的类型，属于引用数据类型，不是基础数据类型，名为java.math.BigDecimal。如果int-->long 由小到大，可以自动转换，int是小容量，long是大容量，字节数由4个字节变为8个字节。↓（符号位不管，从后到前，0*2⁰+1*2¹+0*2²+1*2³+0*2⁴+0*2⁵+0*2⁶= -10 ）long x=123;（等号右边未处理时只会按照int类型来处理，由小到大，未超出int的范围）
Java原码、反码、补码转换
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本文主要介绍Java中int型整数的原码、反码和补码，并给出一个输出int型整数的32位原码、反码和补码的demo。
原码反码补码转换
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### 原码、反码和补码的转换规则 #### 1. **原码与反码之间的转换** - 对于正数，其原码和反码相同。 - 对于负数，反码可以通过将原码中的符号位保持不变，其他位按位取反来获得。 示例： - 数值 `-5` 的原码为 `10000101`（假设字长为8位），则其反码为 `11111010`[^3]。 --- #### 2. **原码与补码之间的转换** - 对于正数，其原码和补码相同。 - 对于负数，补码可通过先求得该数的反码，然后在其基础上加 1 来获取。 示例： - 继续以上述 `-5` 为例，已知其反码为 `11111010`，那么它的补码为 `11111011`[^1]。 --- #### 3. **反码与补码之间的转换** - 对于正数，其反码和补码相同。 - 对于负数，补码等于反码加 1；反之，通过将补码减去 1 即可恢复成反码。 示例： - 已知某负数的补码为 `11111011`，将其减去 1 后得到反码 `11111010`[^2]。 --- #### C语言实现代码 以下是基于上述理论编写的用于完成各种编码之间相互转换的功能函数： ```c #include <stdio.h> // 将原码转为补码 int toTwosComplement(int num) { if (num >= 0) { return num; // 正数原码和补码相同 } return (~(-num) + 1); // 负数原码转补码 } // 将补码还原为原码 int fromTwosComplement(int num) { if ((num & 0x8000) == 0) { return num; // 补码为正数时不变 } return -(~(num - 1)); // 补码为负数时转原码 } // 反码转补码 int onesToTwosComplement(int num) { if ((num & 0x8000) == 0) { return num; // 正数反码和补码相同 } return num + 1; // 负数反码转补码 } // 补码转反码 int twosToOnesComplement(int num) { if ((num & 0x8000) == 0) { return num; // 正数补码和反码相同 } return num - 1; // 负数补码转反码 } ``` --- ### 总结 通过对不同编码形式的理解及其相互关系的学习可知，采用补码表示法能够有效解决传统原码在执行加减运算过程中遇到的一些特殊问题，比如存在两个零的情况以及无法正确处理某些边界条件等问题。因此，在现代计算机体系结构设计中广泛采用了这种机制以提高数据处理效率并减少错误发生几率。
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