原码补码和反码的具体定义

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计算机原理(原码、反码、补码)

计算机原理(原码、反码、补码)

计算机原理- 整数的补码,原码, 反码解释一:对于整数来讲其二进制表示没有符号位.一个字节的表示范围为00000000-11111111,由此可见一个字节的整数表示范围为[0,255=2^8 - 1]。

对于整数来讲,其二进制表示中存在一个符号位.先来看一下下面几个定义:1:在计算机中,负数以其正值的补码形式表达。

正数即在符号位补0.2:原码:一个整数,按照绝对值大小转换成的二进制数,称为原码。

3:反码:将二进制数按位取反,所得的新二进制数称为原二进制数的反码。

4:补码: 反码+1由以上可以得到.计算机储存有符号的整数时,是用该整数的补码进行储存的,0的原码、补码都是0;正数的原码、补码可以特殊理解为相同;负数的补码是它的反码加1。

范围: 正数[00000000 - 01111111] 即[0, 2^7 - 1]。

负数[10000000 - 11111111] 。

范围说明. 11111111 - 1 = 11111110,取反=00000001 即是-1. 10000000 -1 = 01111111,取反=10000000, 即是-128. 因此有一个有符号二进制表示范围是从[-128-127].解释二:大家都知道数据在计算机中都是按字节来储存了,1个字节等于8位(1Byte=8bit),而计算机只能识别0和1这两个数,所以根据排列,1个字节能代表256种不同的信息,即2^8(0和1两种可能,8位排列),比如定义一个字节大小的无符号整数(unsigned char),那么它能表示的是0~255(0~2^8 -1)这些数,一共是256个数,因为,前面说了,一个字节只能表示256种不同的信息。

别停下,还是一个字节的无符号整数,我们来进一步剖析它,0是这些数中最小的一个,我们先假设它在计算机内部就用8位二进制表示为00000000(从理论上来说也可以表示成其他不同的二进制码,只要这256个数每个数对应的二进制码都不相同就可以了),再假设1表示为00000001,2表示为00000010,3表示为00000011,依次类推,那么最大的那个数255在8位二进制中就表示为最大的数11111111,然后,我们把这些二进制码换算成十进制看看,会发现刚好和我们假设的数是相同的,而事实上,在计算机中,无符号的整数就是按这个原理来储存的,所以告诉你一个无符号的整数的二进制码,你就可以知道这个数是多少,而且知道在计算机中,这个数本身就是以这个二进制码来储存的。

原码、反码、补码

原码、反码、补码

原码、反码、补码⼀、什么是原码、反码、补码原码:将⼀个整数,转换成⼆进制,就是其原码。

如单字节的5的原码为:0000 0101;-5的原码为1000 0101。

反码:正数的反码就是其原码;负数的反码是将原码中,除符号位以外,每⼀位取反。

如单字节的5的反码为:0000 0101;-5的反码为1111 1010。

补码:正数的补码就是其原码;负数的反码+1就是补码。

如单字节的5的补码为:0000 0101;-5的补码为1111 1011。

⼆、为什么要有这三类码计算机只能识别0和1,使⽤的是⼆进制。

⽽在⽇常⽣活中⼈们使⽤的是⼗进制,并且我们⽤的数值有正负之分。

于是在计算机中就⽤⼀个数的最⾼位存放符号(0为正,1为负)。

这就是机器数的原码了。

有了数值的表⽰⽅法就可以对数进⾏算术运算,但是很快就发现⽤带符号位的原码进⾏乘除运算时结果正确,⽽在加减运算的时候就出现了问题,如下:假设字长为8bits(1) 10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10(0 0000001)原 + (1 0000001)原 = (1 0000010)原 = ( -2 ) 显然不正确。

因为在两个整数的加法运算中是没有问题的,于是就发现问题出现在带符号位的负数⾝上。

对除符号位外的其余各位逐位取反就产⽣了反码。

反码的取值空间和原码相同且⼀⼀对应。

下⾯是反码的减法运算:(1)10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10= (0)10(0 0000001)反 + (1 1111110)反 = (1 1111111)反 = ( -0 ) 有问题。

(1)10 - (2)10 = (1)10 + (-2)10 = (-1)10(0 0000001)反 + (1 1111101)反 = (11111110)反 = (-1) 正确。

问题出现在(+0)和(-0)上,在⼈们的计算概念中零是没有正负之分的。

(印度⼈⾸先将零作为标记并放⼊运算之中,包含有零号的印度数学和⼗进制计数对⼈类⽂明的贡献极⼤)。

原码反码补码定义

原码反码补码定义

原码反码补码定义
计算机中的数据,其本质都是以⼆进制码存储。

计算机系统的内存储器,是由许多称为字节的单元组成的,1个字节由8个⼆进制位(bit)构成,每位的取值为0/1。

最右端的那1位称为“最低位”,编号为0;最左端的那1位称为“最⾼位”,⽽且从最低位到最⾼位顺序,依次编号。

原码:是最简单的机器数表⽰法。

⽤最⾼位表⽰符号位,‘1’表⽰负号,‘0’表⽰正号。

其他位存放该数的⼆进制。

例如,+9的原码是 00001001 
└→符号位上的0表⽰正数
例如,+9的原码是 00001001 
└→符号位上的0表⽰正数
反码:
数值的反码表⽰分两种情况: 
1、正数的反码:与原码相同。

 例如,+9的反码是00001001。

2、负数反码:符号位为1不变,其余各位为该数绝对值的原码按位取反(1变0、0变1)。

例如,-9的反码:因为是负数,则符号位为“1”;其余7位为按位取反1110110,所以-9的反码是11110110。

3、补码:
补码的表⽰⽅法是:
1、正数的补码就是其本⾝。

例如,+9的补码是00001001。

2、负数的补码是在其原码的基础上, 符号位为1不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)。

例如,-9的补码为(11110110+1=11110111)11110111。

计算机的原码反码补码概念

计算机的原码反码补码概念

计算机中原码、反码和补码的概念
在计算机中,我们使用三种主要的编码方式来表示整数,它们分别是原码、反码和补码。

每种编码方式都有其特定的表示方法和应用场景。

1.原码概念
原码就是将二进制数的最高位作为符号位,其余位表示数值。

正数的符号位为0,负数的符号位为1。

因此,原码表示的整数范围是-2^n-1到2^n-1,其中n是原码的位数。

例如,8位原码可以表示的范围是-128到127。

原码的优点是直观易懂,易于实现。

但原码也存在一些缺点,如不能直接进行加减运算,需要先进行符号扩展。

2.反码概念
反码是用来表示负数的二进制编码方式。

对于正数,反码与其原码相同。

对于负数,反码是将其原码除符号位以外的所有位取反(即0变为1,1变为0)。

例如,8位反码中,+7的编码为00000111,而-7的编码为11111000。

反码的优点是可以直接进行加减运算,不需要进行符号扩展。

但反码的缺点是不易于理解和记忆。

3.补码概念
补码是用来表示负数的另一种二进制编码方式。

与反码不同的是,补码在表示负数时会对符号位以外的所有位取反后加1。

因此,补码可以看作是反码加1的结果。

例如,8位补码中,+7的编码为00000111,而-7的编码为11111001。

补码的优点是可以直接进行加减运算,同时也可以进行减法运算而不需要进行符号扩展。

此外,补码还具有一些其他的优点,如易于理解和记忆、适用于有符号整数等。

因此,在现代计算机系统中,补码被广泛采用。

原码,反码,补码

原码,反码,补码

原码,反码,补码数在计算机中是以二进制形式表示的。

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。

一个有符号定点数的最高位为符号位,0是正,1是副。

以下都以8位整数为例,原码就是这个数本身的二进制形式。

例如0000001 就是+11000001 就是-1正数的反码和补码都是和原码相同。

负数在计算机中,负数以其正值的补码形式表达。

什么叫补码呢?这得从原码,反码说起。

原码:一个整数,按照绝对值大小转换成的二进制数,称为原码。

比如00000000 00000000 00000000 00000101 是5的原码。

反码:将二进制数按位取反,所得的新二进制数称为原二进制数的反码。

取反操作指:原为1,得0;原为0,得1。

(1变0; 0变1)比如:将00000000 00000000 00000000 00000101每一位取反,得11111111 11111111 11111111 11111010。

称:11111111 11111111 11111111 11111010 是00000000 00000000 00000000 00000101 的反码。

反码是相互的,所以也可称:11111111 11111111 11111111 11111010 和00000000 00000000 00000000 00000101 互为反码的反码是将其原码除符号位之外的各位求反[-3]反=[10000011]反=11111100负数的补码是将其原码除符号位之外的各位求反之后在末位再加1。

[-3]补=[10000011]补=11111101一个数和它的补码是可逆的。

为什么要设立补码呢?第一是为了能让计算机执行减法:[a-b]补=a补+(-b)补第二个原因是为了统一正0和负0正零:00000000负零:10000000这两个数其实都是0,但他们的原码却有不同的表示。

但是他们的补码是一样的,都是00000000特别注意,如果+1之后有进位的,要一直往前进位,包括符号位!(这和反码是不同的!)[10000000]补=[10000000]反+1=11111111+1=(1)00000000=00000000(最高位溢出了,符号位变成了0)有人会问10000000这个补码表示的哪个数的补码呢?其实这是一个规定,这个数表示的是-128所以n位补码能表示的范围是-2^(n-1)到2^(n-1)-1比n位原码能表示的数多一个又例:1011原码:01011反码:01011 //正数时,反码=原码补码:01011 //正数时,补码=原码-1011原码:11011反码:10100 //负数时,反码为原码取反补码:10101 //负数时,补码为原码取反+10.1101原码:0.1101反码:0.1101 //正数时,反码=原码补码:0.1101 //正数时,补码=原码-0.1101原码:1.1101反码:1.0010 //负数时,反码为原码取反补码:1.0011 //负数时,补码为原码取反+1总结:在计算机内,定点数有3种表示法:原码、反码和补码所谓原码就是前面所介绍的二进制定点表示法,即最高位为符号位,“0”表示正,“1”表示负,其余位表示数值的大小。

计算机中的原码、补码与反码

计算机中的原码、补码与反码

计算机中的原码、补码与反码⼀、原码: 所谓原码就是当前数字的⼆进制表现形式,int为例,第⼀位表⽰符号 (0正数 1负数)简单期间⼀个字节表⽰ +7的原码为: 00000111 -7的原码为: 10000111 对于原码来说,绝对值相等的正数和负数只有符号位不同。

⼆、反码: 正数的反码就是本⾝。

负数的反码是⼆进制保留符号位。

剩余位取反,⽐如-1的反码是1111 1110;三、补码: 正数的反码、补码、原码都是⼀样的,负数的补码是在其反码的基础上+1,⽐如-1的补码是1111 1111。

为什么要使⽤补码呢: 我们知道,0是不分正数还是负数的,也就是说,如果使⽤原码表⽰0的话,有两种表⽰⽅式,即00000000与10000000,这对计算来说很不⽅便。

如果我们使⽤补码来表⽰的话: 正数的0的表⽰: 因为正数的原码、反码、补码都是相同的。

所以正数0的反码与补码都是00000000; 负数的0的表⽰: 负数的0的原码是10000000,它的补码也就是在其反码的基础上+1,10000000的反码为符号位不变,剩余位取反,即为11111111,再加⼀的话为00000000,这样的话0的正数表⽰与负数表⽰都是00000000。

其实还有⼀个更重要的原因:就是利⽤⾼位溢出,将减法运算变成加法运算。

这样可以简化运算的设计:⽐如计算3-2,我们可以当做3+(-2)来运算:化为⼆进制: 3:0000 0011; -2:原码:1000 0010;反码:1111 1101;补码在反码基础上+1,即为:1111 1110这样3+(-2)的计算为:1000 0010 + 1111 1110 -------------------- ⾼位溢出结果为:0000 0001在计算机系统中,数值都是以补码来表⽰和存储的。

计算机计算过程是先转换成补码,再按位相加。

关于原码反码和补码的解释

关于原码反码和补码的解释

原码、补码和反码(1)原码表示法原码表示法是机器数的一种简单的表示法。

其符号位用0表示正号,用:表示负号,数值一般用二进制形式表示。

设有一数为x,则原码表示可记作〔x〕原。

例如,X1= +1010110X2= 一1001010其原码记作:〔X1〕原=[+1010110]原=01010110〔X2〕原=[-1001010]原=11001010原码表示数的范围与二进制位数有关。

当用8位二进制来表示小数原码时,其表示范围:最大值为0.1111111,其真值约为(0.99)10最小值为1.1111111,其真值约为(一0.99)10当用8位二进制来表示整数原码时,其表示范围:最大值为01111111,其真值为(127)10最小值为11111111,其真值为(-127)10在原码表示法中,对0有两种表示形式:〔+0〕原=00000000[-0] 原=10000000(2)补码表示法机器数的补码可由原码得到。

如果机器数是正数,则该机器数的补码与原码一样;如果机器数是负数,则该机器数的补码是对它的原码(除符号位外)各位取反,并在未位加1而得到的。

设有一数X,则X的补码表示记作〔X〕补。

例如,[X1]=+1010110[X2]= 一1001010[X1]原=01010110[X1]补=01010110即[X1]原=[X1]补=01010110[X2] 原= 11001010[X2] 补=10110101+1=10110110补码表示数的范围与二进制位数有关。

当采用8位二进制表示时,小数补码的表示范围:最大为0.1111111,其真值为(0.99)10最小为1.0000000,其真值为(一1)10采用8位二进制表示时,整数补码的表示范围:最大为01111111,其真值为(127)10最小为10000000,其真值为(一128)10在补码表示法中,0只有一种表示形式:[+0]补=00000000[+0]补=11111111+1=00000000(由于受设备字长的限制,最后的进位丢失)所以有[+0]补=[+0]补=00000000(3)反码表示法机器数的反码可由原码得到。

简述什么是原码、反码、补码,以及它们之间的关系。用最少有效数字的二进制补码运

简述什么是原码、反码、补码,以及它们之间的关系。用最少有效数字的二进制补码运

简述什么是原码、反码、补码,以及它们之间的关系。

用最少有效数字的二进制补码运
原码:原码主要用于系统存储和传输数据,其以符号位表示正负,
除符号位以外全部为数值位。

原码是把数字真正处理,有正有负,但
其转换容易出现虚部问题。

反码:反码指的是原码的反码,符号位不变,其余位取反,正数的反
码与原码相同。

负数的反码都是在原码的基础上,符号位不变,非符
号位取反后得到。

补码:补码指的是在原码基础上,除了符号位,其余所有位取反(即1变0,0变1),然后符号位加上1得到的。

正数的补码与原码相同,而
负数的补码是其反码+1。

原码、反码、补码之间的关系:原码、反码、补码互相之间相互转换,原码可以通过反码得到补码,反码可以通过原码得到补码,而补码既
可以通过原码得到反码,又可以通过反码得到原码,所以原码、反码、补码之间是存在一种直接关系的。

用最少有效数字的二进制补码来表
示一个数,这个数就被称为补码有效数字,从而可以以补码的方式实
现对数的存储和传输。

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原码补码和反码的具体定义
数在计算机中是以二进制形式表示的。

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。

一个有符号定点数的最高位为符号位,0是正,1是副。

以下都以8位整数为例,
原码就是这个数本身的二进制形式。

例如
0000001 就是+1
1000001 就是-1
正数的反码和补码都是和原码相同。

负数的反码是将其原码除符号位之外的各位求反
[-3]反=[10000011]反=11111100
负数的补码是将其原码除符号位之外的各位求反之后在末位再加1。

[-3]补=[10000011]补=11111101
一个数和它的补码是可逆的。

为什么要设立补码呢?
第一是为了能让计算机执行减法:
[a-b]补=a补+(-b)补
第二个原因是为了统一正0和负0
正零:00000000
负零:10000000
这两个数其实都是0,但他们的原码却有不同的表示。

但是他们的补码是一样的,都是00000000
特别注意,如果+1之后有进位的,要一直往前进位,包括符号位!(这和反码是不同的!)
[10000000]补
=[10000000]反+1
=11111111+1
=(1)00000000
=00000000(最高位溢出了,符号位变成了0)
有人会问
10000000这个补码表示的哪个数的补码呢?
其实这是一个规定,这个数表示的是-128
所以n位补码能表示的范围是
-2^(n-1)到2^(n-1)-1
比n位原码能表示的数多一个
又例:
1011
原码:01011
反码:01011 //正数时,反码=原码
补码:01011 //正数时,补码=原码
-1011
原码:11011
反码:10100 //负数时,反码为原码取反
补码:10101 //负数时,补码为原码取反+1
0.1101
原码:0.1101
反码:0.1101 //正数时,反码=原码
补码:0.1101 //正数时,补码=原码
-0.1101
原码:1.1101
反码:1.0010 //负数时,反码为原码取反
补码:1.0011 //负数时,补码为原码取反+1
在计算机内,定点数有3种表示法:原码、反码和补码
所谓原码就是前面所介绍的二进制定点表示法,即最高位为符号位,“0”表示正,“1”表示负,其余位表示数值的大小。

反码表示法规定:正数的反码与其原码相同;负数的反码是对其原码逐位取反,但符号位除外。

补码表示法规定:正数的补码与其原码相同;负数的补码是在其反码的末位加1。

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