原码,反码,补码,移码的表示与转换(8bit)

本文详细介绍了正数和负数在计算机中如何通过原码、反码、补码和移码进行转换的方法。对于正数,原码、反码、补码相同,而移码则是将原码的符号位取反;对于负数,反码是在原码基础上除符号位外其余位取反,补码则是在反码基础上加一,移码是补码符号位取反。

若x为正数:
原码=反码=补码
移码是原码的符号位取反
若x为负数:
反码是原码除符号位外,按位取反
补码=反码+1
移码是补码的符号位取反。
例:
在这里插入图片描述
好久没写文章啦,随便记下学习笔记。
在这里插入图片描述

### 原码反码补码移码的定义及其表示范围 #### 定义计算方式 - **原码**是指最高位作为符号位,其余部分为数值绝对值对应的二进制形式。对于正数,其原码即为其本身的二进制表示;而对于负数,则在其前加上符号位 `1` 表示负号[^1]。 - **反码**用于区分正数和负数的表现形式。当数值为正时,反码原码相同;而当数值为负时,需保持符号位不变,将其余各位按位取反[^1]。 - **补码**进一步改进了对负数处理的方式。如果数值是非负整数,那么它的补码就等于自身的原码;如果是负数的话,则是在该数的反码基础上再加一得到最终结果[^1]。 - **移码**可以看作是对补码的一种调整版本,主要用于浮点数运算中的阶码表达。无论是正值还是负值情况下,都只需简单地把对应补码里的符号位置换成相反状态即可完成转换过程。 #### 各种编码的具体表示范围如下: | 编码名称 | 计算规则 | 数值范围 | |----------|--------------------------------------------------------------------------------------------|-------------------| | 原码 | 首位代表符号(0表正,1表负),后续七位存储实际大小 | -127 ≤ N ≤ 127 | | 反码 | 正数同原码;负数除保留第一位外其他所有比特均反转 | -127 ≤ N ≤ 127 | | 补码 | 正数依旧采用原始模式呈现出来;针对那些小于零的数据项来说则是先求得它们各自的反码之后再加上单位量形成新的表现形态 | -128 ≤ N ≤ 127 | | 移码 | 将任何类型的输入参数按照既定规律转变为具有特定偏置特性的新序列 | -128 ≤ N ≤ 127 | ```python def get_twos_complement(num_bits, value): if value >= 0: return bin(value)[2:].zfill(num_bits) else: inverted = ''.join(['1' if b == '0' else '0' for b in format(abs(value), f'0{num_bits}b')]) complemented = int(inverted, 2) + 1 return bin(complemented)[-num_bits:] print(get_twos_complement(8,-5)) # 输出:11111011 ```
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