原码、反码、补码的转换

数字在机器中都用二进制来进行存储,有符号数则有原码、反码和补码三种表示方式 这三种表示方式里,最高位都代表的是符号位,1代表负数,0代表正数

1.原码

一个数的原码就是该数直接转化成二进制得到的数字,第一位是符号位

+8的原码:0000 1000 -8的原码:1000 1000

2.反码

正数的反码是自己本身

+8的原码:0000 1000 +8的反码:0000 1000

负数反码就是原码除了符号位不动,其他所有位按位取反

-8的原码:1000 1000 -8的反码:1111 0111

3.补码

正数的补码是自己本身

+8的原码:0000 1000 +8的反码:0000 1000 +8的补码:0000 1000

负数的补码是反码加一得到的(运算时包括符号位)

-8的原码:1000 1000 -8的反码:1111 0111 -8的补码:1111 1000

正数的原反补码都是相等的,负数的原反补码是相互转换得到的

4.补码存在的意义

在机器中,数值一律用补码来表示和存储。

使用补码的原因:

  1. 使用补码可以将符号位和数值域统一处理
  2. 两个数字之间进行加减法运算时是将数字拿到CPU中进行计算的,而CPU只有加法器,要将减法转换成加法,所以可以利用补码使加减法统一操作

举个例子

计算 8 - 5 因为CPU只有加法器所以要将 8 - 5 转换成 8 + (- 5) 来计算 (+8) 8的原码:0000 1000 8的反码:0000 1000 8的补码:0000 1000 (-5) -5的原码:1000 0101 -5的反码:1111 1010 -5的补码:1111 1011 8 - 5 = 8+(-5)  0000 1000 +1111 1011 -----------------   0000 0011 0000 0011的符号位是0,则表示正数,原反补码都相同,转化成十进制就是3

代码测试

int main()
{
          
   
	int i = 8;
	int j = -5;
	int m = i + j;
	printf("%d
", m);
	return 0;
}

结果得到

我们利用调试看一下内存中存放的数据 首先查看 i 的地址里存放的数据 看到他在内存中存的是 08(这里是16进制)转换成二进制就是 0000 1000( 8 的补码)
之后我们看一下 j 的地址里存放的数据 这里存的是 fb 转化成二进制就是 1111 1011(这里就是 -5 的补码)

所以数据在机器中以补码形式表示和储存,补码的出现也更加便于计算

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