1字节表示范围-128到127理解总结

本文解析了字节级有符号整数的原码表示方式,探讨了负数编码的挑战,介绍了补码如何解决0的冗余问题,并详细说明了补码的计算方法,以-128到127为范围。
部署运行你感兴趣的模型镜像

一个字节8位,如果是原码方式表示正整数包含0,是0-255范围,2^8共256个,从0000 0000 到1111 1111的各种排列组合。

如果表示负数,符号位(最高位需要占1位)1表示负数,0表示整数,绝对值范围是0-127,2^7=128;一共正负各128个;

但是这种情况下0占用了2个编码(1000 0000和 0000 0000),数据表示范围-127~-0和 +0~+127

这样总共有256个;实际0占用了正0和负0;这种0占用正0和负0情况,人们想到了另一种编码把负0利用起来,当遇到负数时,采用补码来表示就可以解决这个问题,如果是正数或0时还是保留原码表示(补码的正数还是自己本身);

因此这个负0通过补码算法处理后自然被利用起来了,用来表示-128

补码的算法为:绝对值的原码各位取反后加1

例如 负1的补码

绝对值原码8位原码  0000 0001

反码各个位取反       11111 1110

补码                         1111   1111

此时最高位被处理为1,满足高位为1代表负数的定义

例如 负128的补码

 绝对值的8位原码   1000 0000

反码                        0111 1111

补码                        1000 0000

此时最高位置为1,满足最高位为1代表负数的定义,同时原先表示负0的编码也被利用起来

表示-128

因此一个字节的有符号整数范围-128到127                      

您可能感兴趣的与本文相关的镜像

Linly-Talker

Linly-Talker

AI应用

Linly-Talker是一款创新的数字人对话系统,它融合了最新的人工智能技术,包括大型语言模型(LLM)、自动语音识别(ASR)、文本到语音转换(TTS)和语音克隆技术

我们来详细解答这个问题: > **用四个字节(32位)表示整数时,-127 的补码是什么?** --- ### ✅ 前提说明 - 四个字节 = 32 位(bit) - 使用 **补码(Two's Complement)** 表示有符号整数 - 在 C/C++ 中,`int` 类型通常就是 4 字节(32 位),可表示范围:**-2,147,483,648 到 2,147,483,647** - 所以 -127 完全可以被精确表示 --- ### 🔧 计算步骤:求 -127 的 32 位补码 #### 方法一:按补码定义计算 补码公式: > `[-X]补 = 2^n - X`,其中 n = 32,X = 127 ```text [-127]补 = 2^32 - 127 = 4,294,967,296 - 127 = 4,294,967,169 ``` 把这个数转为 32 位二进制形式。 但我们更常用的是 **逐位构造法** 或 **符号扩展法** 来理解--- #### 方法二:先求 8 位补码,再符号扩展到 32 位 我们知道(如上一问): - -127 的 8 位补码是:`10000001` 要扩展到 32 位,必须进行 **符号扩展(sign extension)**: - 因为最高位是 `1`(负数),所以高位全部补 `1` 原始 8 位:`10000001` 前面补 24 个 `1` 得到 32 位: ```text 11111111 11111111 11111111 10000001 ``` 👉 这就是 -127 的 32 位补码。 --- ### 📊 转换成不同进制表示: #### 二进制(32位): ```text 11111111 11111111 11111111 10000001 ``` #### 十六进制: 每 4 位一组转换: ```text 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0001 F F F F F F 8 1 → 0xFFFFFF81 ``` ✅ 所以:**-127 的 32 位补码十六进制表示是 `0xFFFFFF81`** --- ### 💡 验证是否正确? 我们可以反过来验证这个补码对应的值是不是 -127。 给定 32 位二进制数: ```text 11111111 11111111 11111111 10000001 ``` 因为最高位是 1 → 是负数 求其补码得到原数值: 1. 先减 1: ```text 11111111 11111111 11111111 10000001 - 1 = 11111111 11111111 11111111 10000000 ``` 2. 按位取反: ```text 00000000 00000000 00000000 01111111 = 127 ``` 所以这个数就是 **-127** ✔️ 正确! --- ### ✅ 总结答案: > 当使用 **四个字节(32 位)** 表示整数时,**-127 的补码是:** ```text 二进制: 11111111 11111111 11111111 10000001 十六进制: 0xFFFFFF81 十进制(编码值):4,294,967,169(仅用于编码映射) ``` 这是通过符号扩展从 8 位补码得到的完整 32 位表示---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
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