二进制补码的意义(二进制补码是什么意思)

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二进制补码是什么意思
二进制补码是计算机中存放二进制的一种表达方式尺粗,以方便进行数字计算而不产生原码、反码(另两种编码方式)所带陵此镇来的高位符号差错的问题扒岁。
如何认识理解二进制的原码反码补码
带符号数,有三种表示方法,即:原码、反码和补码。
但是,在计算机系统中,数值一律用【补码】来表示和存储。
所以,在计算机系统中,原码和反码,都是不存在的。
使用补码的意义:可以把减法或负数,转换为加法运算。
因此,就能简化计算机的硬件。
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补码的概念,来自于:补数。
比如钟表,时针转一圈,周期是 12 小时。
那么,倒拨 3 小时,可以用正拨 9 小时代替。
9,就是-3 的补数。 计算拆卖方法: 9 = 12-3。
同理,分针倒拨 X 分,可以用正拨(60-X) 代替。
60,是分针的周期。
上过中学的同学,都知道弊御闷,三角函数的周期是 2π。
那么,在-π/2 和 +3π/2 这两处的函数值,一定是相同的。
算法是: +3π/2 = 2π - π/2。
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如果你使用两位十进制数:0~99,周期就是 一百。
那么,+99,就能够当作-1 来用。
24-1 = 23
24 + 99 = (1) 23
舍弃进位,这两种算法,功能就是相同的。
于是,99 就是 -1 的补数。
计算: 补数 = 周期 + 负数
对于其它负数,自己去求补数吧。
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计算机中使用二进制,补数,就改称为【补码】。
八位二进制是:0000 0000~1111 1111。
相当于十进制:0~255, 周期就是 256。
那么,-1,就可以用 255 = 1111 1111 代替。
所以:-1 的补码,就是 1111 1111 = 255。
同理:-2 的补码,就是 1111 1110 = 254。
继续:-3 的补码,就是 1111 1101 = 253。
。。。
最后:-128 的补码,就是 1000 0000 = 128。
负数补码的计算公式:【 256 + 这个负数 】。
(式中的 256 = 2^8,是八位二进制的周期。)
正数,并不存在补码的问题。
所以,正数,并没有补码,可以直接运算。
(也有人概念不清,就乱说:正数本身就是补码。)
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求解算式: 7-3 = 4。
计算机中,并没有减法器,必须租弯改用补码相加。
列竖式如下:
7 的补码=0000 0111
-3的补码=1111 1101
--相加-------------
得: (1) 0000 0100 = 4 的补码
舍弃进位,只保留八位,结果完全正确。
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借助于补码,可以简化计算机的硬件。
原码和反码,都没有这种功能。
在计算机中,根本就没有原码和反码。
它们都是什么? 就不用关心了。
求补码,也完全用不到它们。
计算机的补码运算在计算机中,补码的作用是什么
可以通过补码运算,通过最野渗高位和次高位的进位相异或可以判断计算结果是否溢出。
计算机中的有符号数有三种表示方法,即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位和数值位两部分,符号位都是用0表示“正”,用1表示“负”,而数值位,三种表示方法各不相同。
在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数颂悄脊值域统一处理;同时,加法和减法也可以统一处理。
正整数的补码是其二进制表示,与原码相同。
例:+9的补码是00001001。(备注:这个+9的补码是用8位2进制来表示的,补码表示方式很多,还有16位二进制补码表示形式,以及32位二进制补码表示形式,64位进制补码表示形式等。每一种补码表示形式都只能表示有运纤限的数字。)
负数解释:
求负整数的补码,将其原码除符号位外的所有位取反(0变1,1变0,符号位为1不变)后加1。
同一个数字在不同的补码表示形式中是不同的。比如-15的补码,在8位二进制中是11110001,然而在16位二进制补码表示中,就是1111111111110001。以下都使用8位2进制来表示。
补码存在的意义
补码可以简化计算机的设计。
对于人脑而言,做加减题时,第一反应就是根据符号位,来选择对真值区域的加减。但是计算机而言,像加减乘除这类最最基础也是应用得最频繁的基本运算,在物理逻辑的设计上一定要设计的尽量简单。
如果让计算机也先判断符号位再分别做加或者减的运算的话,会使得计算机的电路设计变得较为复杂。人类发明了将符号位也参与进运算的方法来。对于计算机而言,不管是加法还是减法,都统一用加法来做运算,可以使得计算机的设计变得更加的简单。
扩展资料:
补码喊敬是另一种编码方式。与反码类似,正数的补码是它本做渗洞身,而负数的补码则是它的反码再+1。同样,对于负数而言,补码也是无法直观地看出数值的,需要转成原码。
CPU 的基本单元 ALU 模块。在ALU里,加法是最基本的运算。通过程序,乘法可以转换为加分,除法可以转换为减法。补码表示,则可以让减法直接转换为加法。这样,ALU 核心只需要加法器即可满足纯枯功能,加法器可以通过集成电路中的晶体管来实现。

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