原码,反码,补码总是搞不清楚 写个文章帮助记忆

本文详细解析了原码、反码和补码的概念及其转换过程,通过具体实例展示了正数和负数在二进制下的表示方法,以及如何进行二进制加法运算。

原码       

原码,顾名思义就是现实生活中表示的码,原来的码。其中最高位为符号位,0代表正数,1代表负数

反码        

正数的反码,就是其本身

负数的反码,就是在原码的基础上,符号为不变,其余各位取反

补码

正数的补码,就是其本身

负数的补码,就是在原码的基础上,符号位不变,其余各位取反后+1,即反码+1 

 

Example

以8位二进制为例

0000 0001     1的原码

1000 0001    -1的源码

进而,8位二进制可表示[1111 1111, 0111 1111],即[-127, 127]

Exercise

例1:     

5 -1 的运算

即 5 + (-1)

0000 0101      ---       5   二进制原码 

1000 0001      ---      -1   二进制原码 

计算机不管这些,我只要补码(相加,计算机表示只会+ 谢谢),其他爱谁谁

0000 0101      ---       5   二进制原码 (搬下来方便取反)

0000 0101      ---       5   补码   正数的补码,就是其本身

 

1000 0001      ---      -1   二进制原码 (搬下来方便取反)

1111 1111        ---      -1    补码    负数 符号位不变其余按位取反,再+1

补码相加↓

0000 0101       ---       5 

1111 1111         ---      -1 

0000 0100    -- 相加的结果 溢出位不要了

0000 0100  =  4

 

例2:     3 -5 

即 3 + (-5)

0000 0011    ----  3  原码

1000 0101    ---- -5 原码

0000 0011    ----  3  补码

1111 1011    ---- -5  补码

相加

1111 1110   ----补码相加结果(负的) 

1000 0010  --- 负数 符号位不变其余按位取反,再+1 (逆向算回去了-二进制原码)

1000 0010   = -2 

 

 

 

 

 

内容概要:本文详细介绍了一个基于C++的养老院管理系统的设计与实现,旨在应对人口老龄化带来的管理挑战。系统通过整合住户档案、健康监测、护理计划、任务调度等核心功能,构建了从数据采集、清洗、AI风险预测到服务调度与可视化的完整技术架构。采用C++高性能服务端结合消息队列、规则引擎和机器学习模型,实现了健康状态实时监控、智能任务分配、异常告警推送等功能,并解决了多源数据整合、权限安全、老旧硬件兼容等实际问题。系统支持模块化扩展与流程自定义,提升了养老服务效率、医护协同水平和住户安全保障,同时为运营决策提供数据支持。文中还提供了关键模块的代码示例,如健康指数算法、任务调度器和日志记录组件。; 适合人群:具备C++编程基础,从事软件开发或系统设计工作1-3年的研发人员,尤其是关注智慧养老、医疗信息系统开发的技术人员。; 使用场景及目标:①学习如何在真实项目中应用C++构建高性能、可扩展的管理系统;②掌握多源数据整合、实时健康监控、任务调度与权限控制等复杂业务的技术实现方案;③了解AI模型在养老场景中的落地方式及系统架构设计思路。; 阅读建议:此资源不仅包含系统架构与模型描述,还附有核心代码片段,建议结合整体设计逻辑深入理解各模块之间的协同机制,并可通过重构或扩展代码来加深对系统工程实践的掌握。
内容概要:本文详细介绍了一个基于C++的城市交通流量数据可视化分析系统的设计与实现。系统涵盖数据采集与预处理、存储与管理、分析建模、可视化展示、系统集成扩展以及数据安全与隐私保护六大核心模块。通过多源异构数据融合、高效存储检索、实时处理分析、高交互性可视化界面及模块化架构设计,实现了对城市交通流量的实时监控、历史趋势分析与智能决策支持。文中还提供了关键模块的C++代码示例,如数据采集、清洗、CSV读、流量统计、异常检测及基于SFML的柱状图绘制,增强了系统的可实现性与实用性。; 适合人群:具备C++编程基础,熟悉数据结构与算法,有一定项目开发经验的高校学生、研究人员及从事智能交通系统开发的工程师;适合对大数据处理、可视化技术和智慧城市应用感兴趣的技术人员。; 使用场景及目标:①应用于城市交通管理部门,实现交通流量实时监测与拥堵预警;②为市民出行提供路径优化建议;③支持交通政策制定与信号灯配时优化;④作为智慧城市建设中的智能交通子系统,实现与其他城市系统的数据协同。; 阅读建议:建议结合文中代码示例搭建开发环境进行实践,重点关注多线程数据采集、异常检测算法与可视化实现细节;可进一步扩展机器学习模型用于流量预测,并集成真实交通数据源进行系统验证。
### 三级标题:原码反码补码的概念及区别 在计算机系统中,**原码**、**反码**和**补码**是表示有符号整数的三种编码方式。它们主要用于在计算机底层实现加减法运算,同时解决符号位与数值位的统一处理问题。 #### 原码 原码是最直观的表示方法,最高位表示符号(0为正,1为负),其余位表示数值的绝对值。例如,8位二进制数中,`+5`的原码是`00000101`,而`-5`的原码是`10000101`。原码的缺点在于加减法运算复杂,需要单独处理符号位和数值位,且存在两个零(`+0`和`-0`)[^1]。 #### 反码 反码的符号位与原码相同,数值位的表示方式根据真值的正负而有所不同。对于正数,反码原码相同;对于负数,数值位逐位取反。例如,`-5`的反码为`11111010`。反码的加减法比原码简单,符号位可以直接参与运算,但仍然存在两个零的问题[^1]。 #### 补码 补码是现代计算机广泛采用的表示方式,解决了反码中两个零的问题,并简化了加减法运算。正数的补码原码相同,负数的补码是其反码加1。例如,`-5`的补码为`11111011`。补码的显著优点在于,其加法和减法运算可以统一处理,且只有一个零。补码的范围比原码反码更广,例如在8位系统中,补码可以表示从`-128`到`+127`的整数[^2]。 ### 三级标题:计算方法 #### 原码的计算 原码的加减法运算需要分别处理符号位和数值位,且容易产生溢出问题。例如: - `+5 + 3`:`00000101 + 00000011 = 00001000`(结果为`+8`) - `-5 + (-3)`:`10000101 + 10000011 = 10001000`(结果为`-8`) #### 反码的计算 反码的加法运算中,符号位可以直接参与运算,但最高位进位需要循环加到最低位(循环进位)。例如: - `+5 + 3`:`00000101 + 00000011 = 00001000`(结果为`+8`) - `-5 + (-3)`:`11111010 + 11111100 = 11110110`(结果为`-8`) #### 补码的计算 补码的加减法运算可以直接进行二进制加法,符号位和数值位统一处理,且不需要循环进位。例如: - `+5 + 3`:`00000101 + 00000011 = 00001000`(结果为`+8`) - `-5 + (-3)`:`11111011 + 11111101 = 11111000`(结果为`-8`) ### 三级标题:计算机底层原理 在计算机底层,补码被广泛采用,因为它简化了加减法的硬件实现。补码的运算规则使得加法和减法可以统一处理,例如: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { int a = 300; // 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010 1100 byte b = (byte) a; // 0010 1100 int c = 200; // 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 1000 byte d = (byte) c; // 1100 1000 System.out.println(b); // 输出 44 System.out.println(d); // 输出 -56 } } ``` ### 三级标题:总结 原码反码补码各有特点,但补码因其在加减法运算中的高效性和统一性,成为现代计算机的首选编码方式。补码不仅解决了反码中两个零的问题,还扩展了可表示的数值范围,例如`-128`的补码表示为`[1000 0000]`,而其原码反码无法正确表示。
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