补码与求补运算

时间:2024-10-21 08:15:02
  • 反码
        对于一个带符号的数来说,正数的反码与其原码相同;负数的反码为其原码除符号位以外的各位按位取反。反码常用来做求补码过程中的中间形式。
  • 补码
        正数的补码与其原码和反码相同;负数的补码是对它的原码除符号位以外各位取反,并在末位加1而得到,即为该数的补码加1。计算机内的数一般以补码形式表示。在补码中用(-128)D代替了(-0)D,注意:(-128)D没有相对应的原码和反码,(-128)D = (1000,0000)B。
  • 求补运算
        求补运算不考虑符号位,对它的原码各位取反,并在末位加1而得到。对一个数进行求补运算所得的是该数相反数的补码。有一个方法可以快速进行求补运算,从右边数起,直到第一个1(包括其自身)之间的位值不变,其余位求反就是结果。

    附:分析2-1=1在计算机内的运算原理(假设机器字长为8位)

    • 使用补码:2-1=2+(-1) (即将符号位交给1使1变成-1)

      -1的原码:1000,0001
      按位取反:1111,1110 (注意:最高位即符号位不参与取反运算)
      -1的补码:1111,1111

              2 : 0000,0010 补码
      +     -1 : 1111,1111 补码
      ______________________
                  1,0000,0001 补码 -> 最高位溢出丢弃 -> 0000,0001 补码/原码 -> (1)D
    • 求补运算:2-1=2+(1的相反数) (即减去1等于加上1的相反数)

      1的原码 :0000,0001
      各位取反:1111,1110
      末位加1 :1111,1111 (即为-1的补码,也就是1相反数的补码)

              2 : 0000,0010 补码
      +     -1 : 1111,1111 补码
      ______________________
                  1,0000,0001 补码 -> 最高位溢出丢弃 -> 0000,0001 补码/原码 -> (1)D