原码,反码,补码

本文介绍了计算机中用于存储数值的三种编码方式:原码、反码和补码。原码直接表示符号位和绝对值;反码正数不变,负数除符号位外取反;补码则是反码加1。通过这些编码,计算机能进行算术运算,如1-1的结果在补码表示下为0。

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一. 机器数

		大家想必都知道计算机只能识别0和1,这个数是以二进制形式表示的 , 叫做这个数的机器数。 数分为有符号数和无符号数。原码、反码、补码都是有符号定点数的表示方法。 
	比如,十进制中的数 +3 ,计算机字长为8位,转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ,就是 10000011 。
	那么,这里的 00000011 和 10000011 就是机器数,0000011 和 0000011(去掉最高位)就是绝对值。

二. 原码, 反码, 补码的基础概念和计算方法.

对于一个数, 计算机要使用一定的编码方式进行存储. 原码, 反码, 补码是机器存储一个具体数字的编码方式.

原码

原码就是符号位加上绝对值, 最高位为符号位,例如八位二进制

       X=+1, [X]原= 00000001       

X=-1 , [X]原= 10000001 

反码

知道原码后,反码就比较简单了,

正数的反码是它本身,负数的反码就是在原码的基础上,符号位不变,其余取反值。

00000001  =00000001  

10000001 = 11111110

补码

补码也非常的简单就是在反码的基础上按照正常的加法运算加1,原码是其本身。

00000001  = 00000001  

10000001 = 11111110

可见计算机内,3种表示法原码, 反码和补码,有了数值的表示方法就可以对数进行算术运算,例如

1-1 = 1 + (-1) = [0000 0001] + [1000 0001] = [0000 0001] + [1111 1111] = [0000 0000]=[0000 0000]


<think>嗯,用户想学习或练习原码反码补码的概念及转换,需要提供练习题和解释转换方法。首先,我得回顾一下原码反码补码的基本知识,确保自己理解正确。原码是最直观的表示法,符号位加上绝对值的二进制形式。反码原码的符号位不变,其他位取反。补码则是反码加1,用于解决减法运算的问题。 用户可能对转换步骤不太清楚,需要分步骤说明。例如,正数的原码反码补码都相同,而负数则不同。练习题部分,应该设计不同数值的例子,覆盖正数、负数以及零的情况。单选题也是一个好的练习形式,比如引用中的题目,关于±0编码相同的选项,正确答案是补码和移码,用户提供的引用[2]中提到选项C正确,需要确认这一点。 转换方法需要详细步骤,可能用户会混淆补码的转换过程,尤其是负数的情况。比如,-5的原码是10000101,反码是11111010,补码是11111011。确保每个步骤都清晰,特别是补码为什么要加1,以及补码如何简化运算。 还要注意用户提到的引用内容,引用[1]说明补码解决了减法问题,引用[2]的练习题涉及到不同编码中±0的表现。需要正确引用这些资料,并在解释中自然地加入引用标识。例如,在解释补码的作用时,引用[^1],而在讨论练习题时引用[^2]。 另外,用户可能需要实际应用的例子,比如计算机中如何使用补码进行运算,避免符号位的处理问题。练习题应该由易到难,先单个数的转换,再涉及运算,比如两个补码相加后的结果判断。 最后,要确保回答结构清晰,分点解释概念、转换步骤、练习题及答案,以及相关问题的扩展,帮助用户全面理解和练习。同时,检查LaTeX格式是否正确,所有数学表达式用$...$或$$...$$,避免格式错误。</think>### 原码反码补码的概念及转换方法 原码反码补码是计算机中表示有符号整数的三种方式,核心目标是简化运算(尤其是减法)。以下是详细解释和练习题: --- #### **1. 基本概念** 1. **原码** - **定义**:符号位(最高位)表示正负,0为正,1为负;其余位为数值的绝对值。 - **示例**:$+5$ 的原码为 $00000101$,$-5$ 的原码为 $10000101$。 2. **反码** - **正数**:与原码相同。 - **负数**:符号位不变,数值位按位取反。 - **示例**:$-5$ 的反码为 $11111010$。 3. **补码** - **正数**:与原码相同。 - **负数**:反码加 $1$。 - **示例**:$-5$ 的补码为 $11111011$。 --- #### **2. 转换方法** 1. **原码反码补码** - **正数**:原码 = 反码 = 补码- **负数**: - 原码符号位不变,数值位取反 → 反码- 反码加 $1$ → 补码- **示例**:$-3$ - 原码:$10000011$ - 反码:$11111100$ - 补码:$11111101$ 2. **补码原码** - **方法**:补码取反后加 $1$(与原码补码过程一致)。 - **示例**:补码 $11111101$ → 取反 $10000010$ → 加 $1$ → 原码 $10000011$(即 $-3$)。 --- #### **3. 练习题与解析** **题目1** 将 $-7$ 转换为8位原码反码补码- **原码**:$10000111$ - **反码**:$11111000$ - **补码**:$11111001$ **题目2**(引用题) 单选题:±0编码相同的是( )。 A. 原码补码 B. 反码补码 C. 补码和移码 D. 原码和移码 - **答案**:C - **解析**:补码和移码中,$+0$ 和 $-0$ 的表示均为全0(补码)或特定偏移值(移码)[^2]。 **题目3** 补码 $10101010$ 对应的原码是多少? - **步骤**:补码取反 → $01010101$,加 $1$ → $01010110$,符号位为负 → $-86$。 --- #### **4. 核心作用** 补码解决了原码反码中“减法需特殊处理符号位”的问题,使加减法统一为加法运算[^1]。例如: $$5 - 3 = 5 + (-3)_{\text{补码}}$$ 计算机中直接对补码相加即可得到正确结果。 ---
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