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数据源码补码

发布时间: 2025-01-12 22:29:41

⑴ 原码、反码、补码

请我给你的详解: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= +1010110

X2= 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。如果机器数是正数,则该机器数的反码与原码一样;如果机器数是负数,则该机器数的反码是对它的原码(符号位除外)各位取反而得到的。设有一数X,则X的反码表示记作〔X〕反。

例如:X1= +1010110

X2= 一1001010

〔X1〕原=01010110

[X1]反=〔X1〕原=01010110

[X2]原=11001010

[X2]反=10110101

反码通常作为求补过程的中间形式,即在一个负数的反码的未位上加1,就得到了该负数的补码。

例1. 已知[X]原=10011010,求[X]补。

分析如下:

由[X]原求[X]补的原则是:若机器数为正数,则[X]原=[X]补;若机器数为负数,则该机器数的补码可对它的原码(符号位除外)所有位求反,再在未位加1而得到。现给定的机器数为负数,故有[X]补=[X]原十1,即

[X]原=10011010

[X]反=11100101

十) 1

[X]补=11100110

例2. 已知[X]补=11100110,求〔X〕原。

分析如下:

对于机器数为正数,则〔X〕原=〔X〕补

对于机器数为负数,则有〔X〕原=〔〔X〕补〕补

现给定的为负数,故有:

〔X〕补=11100110

〔〔X〕补〕反=10011001

十) 1

〔〔X〕补〕补=10011010=〔X〕原

或者说:

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。

假设有一 int 类型的数,值为5,那么,我们知道它在计算机中表示为:
00000000 00000000 00000000 00000101
5转换成二制是101,不过int类型的数占用4字节(32位),所以前面填了一堆0。
现在想知道,-5在计算机中如何表示?
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。
补码:反码加1称为补码。
也就是说,要得到一个数的补码,先得到反码,然后将反码加上1,所得数称为补码。
比如:00000000 00000000 00000000 00000101 的反码是:11111111 11111111 11111111 11111010。
那么,补码为:
11111111 11111111 11111111 11111010 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011
所以,-5 在计算机中表达为:11111111 11111111 11111111 11111011。转换为十六进制:0xFFFFFFFB。

再举一例,我们来看整数-1在计算机中如何表示。
假设这也是一个int类型,那么:
1、先取1的原码:00000000 00000000 00000000 00000001
2、得反码: 11111111 11111111 11111111 11111110
3、得补码: 11111111 11111111 11111111 11111111

正数的原码,补码,反码都相同,都等于它本身
负数的补码是:符号位为1,其余各位求反,末位加1
反码是:符号位为1,其余各位求反,但末位不加1
也就是说,反码末位加上1就是补码

1100110011 原
1011001100 反 除符号位,按位取反
1011001101 补 除符号位,按位取反再加1

正数的原反补是一样的
在计算机中,数据是以补码的形式存储的:
在n位的机器数中,最高位为符号位,该位为零表示为正,为1表示为负;
其余n-1位为数值位,各位的值可为0或1。

当真值为正时:原码、反码、补码数值位完全相同;
当真值为负时: 原码的数值位保持原样,
反码的数值位是原码数值位的各位取反,
补码则是反码的最低位加一。
注意符号位不变。
如:若机器数是16位:
十进制数 17 的原码、反码与补码均为: 0000000000010001
十进制数-17 的原码、反码与补码分别为:1000000000010001、1111111111101110、1111111111101111

⑵ 原码,反码,补码的编码规则

关于原码反码补码,您可以借本
《计算机组成原理》看看计算机中数据的表示形式。
首先更正下楼上的说法,正数的原码反码补码都相同,即0011的反码也为0011
!!切记
举例来说:对于正数3,其二进制形式为
0011,我们把
0011成为成为真值,在计算机中用0或1表示正负号,那么
0011在计算机中原码可以表示为00011(第一位为符号位)。反码补码不变。
对于负数,反码即按位取反,比如10011可表示-3,10011为原码,那么符号位不变,其余位按位取反即反码11100.
补码的存在是为了简化计算的,其符号位一起参加运算,从而对于减法可转化为加法。补码的实质就是mod2。比如我们的钟表是mod12的,那么14点钟我们也可以说是下午2点。获得补码的方法是“按位取反,末位加1”那么10011的补码便是11101.。。。。。。。。。。
机器数即数值在计算机中的表示形式。
不知您明白了吗?

⑶ 计算机内部如何存储数据,关于源码、补码的问题!

源码,反码,补码是计算机原理的术语。说白了就是为了理解计算机2进制用的。对于C/C++来说,是和数据类型有关的。整型(包括
char
,short,
int,
long)都是用补码方式表示有符号数的。
无符号数是使用源码方式表示的。float和double类型是使用阶码移码方式存储数据的。
计算机内部是2进制存储的,吧一个存储看作一定类型的数据,就对应着这种类型的计算。
如果没有类型作为依托,你的假设就不成立了,所以不能说它到底表示是几。
如果是整型类型,因为第一个位是0,所以不论有符合还是无符号,它都是一个正数;那么可以认为它表示十进制数字18

⑷ 原码反码补码的意义

问题一:原码、补码和反码的概念??? 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
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。
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。
1、原码、反码和补码的表示方法
(1) 原码:在数值前直接加一符号位的表示法。
例如: 符号位 数值位
[+7]原= 0 0000111 B
[-7]原= 1 0000111 B
注意:a. 数0的原码有两种形式:
[+0]原=00000000B [-0]原=10000000B
b. 8位二进制原码的表示范围:-127~+127
2)反码:
正数:正数的反码与原码相同。
负数:负数的反码,符号位为“1”,数值部分按位取反。
......>>

问题二:补码与反码有什么用处? 在现在的计算机中,用补码表示有符号数,其计算方法,和无符号数的计算方法相同,所以可以共用一个运算器。
因此,在计算机里弧,通用的是补码。
原码和反码,都是用于求补码的中间过程,一般都是写在纸面上,并不存入计算机。

问题三:计算机的原码,反码,补码是怎么回事?可以举例说明吗? 计算机以二进制补码存储数据
以16位机器为例:
比如83的二进制码为:0000 0000 0101 0011
由于正数的源码、反吗、补码,上面的既是源码,也是反码和补码
下面通过负数讲解源码、反码、补码之间的关系
以-83为例
先求出-83绝对值的源码:0000 0000 0101 0011
计算机区分正负数通过判断最高位符号位,1为负数、0为正数
那么-83的源码为:1000 0000 0101 0011
反码在源码基础上按位取反,符号位不变:1111 1111 1010 1100
补码在反码的基础上加1:111场 1111 1010 1101
补码转源码:补码基础上按位取反后加一,符号位在取反时不变,加一时最高位符号位有进位的,进位忽略
取反:1000 0000 0101 0010
加1:1000 0000 0101 0011

问题四:原码,反码和补码表示的规则分别是什么 一. 机器数和真值
在学习原码, 反码和补码之前, 需要先了解机器数和真值的概念.
1、机器数
一个数在计算机中的二进制表示形式, 叫做这个数的机器数。机器数是带符号的,在计算机用一个数的最高位存放符号, 正数为0, 负数为1.
比如,十进制中的数 +3 ,计算机字长为8位,转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ,就是 10000011 。
那么,这里的 00000011 和 10000011 就是机器数。
2、真值

为第一位是符号位,所以机器数的形式值就不等于真正的数值。例如上面的有符号数 10000011,其最高位1代表负,其真正数值是 -3
而不是形式值131(10000011转换成十进制等于131)。所以,为区别起见,将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。
例:0000 0001的真值 = +000 0001 = +1,1000 0001的真值 = C000 0001 = C1
二. 原码, 反码, 补码的基础概念和计算方法.
在探求为何机器要使用补码之前, 让我们先了解原码, 反码和补码的概念.对于一个数, 计算机要使用一定的编码方式进行存储. 原码, 反码, 补码是机器存储一个具体数字的编码方式.
1. 原码
原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制:
[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001
第一位是符号位. 因为第一位是符号位, 所以8位二进制数的取值范围就是:
[1111 1111 , 0111 1111]

[-127 , 127]
原码是人脑最容易理解和计算的表示方式.
2. 反码
反码的表示方法是:
正数的反码是其本身
负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变,其余各个位取反.
[+1] = [00000001]原 = [00000001]反
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反
可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.
3. 补码
补码的表示方法是:
正数的补码就是其本身
负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)
[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补
对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.

问题五:原码反码和补码区别 原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值,如
[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001
正数的反码是其本身
负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变,其余各个位取反.
[+1] = [00000001]原 = [00000001]反
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反
补码的表示方法是:
正数的补码就是其本身
负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)
[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补
正数的源码,反码,补码都一样

问题六:相对于原码和反码,补码表示法有什么优点和缺点 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。
机器数的反码可由原码得到。如果机器数是正数,则该机器数的反码与原码一样;如果机器数是负数,则该机器数的反码是对它的原码(符号位除外)各位取反而得到的。
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。
如果是为了考试,死记即可。但我总想搞清楚为什么计算机里面的数要这样子表达?意义何在?-128的补码为什么是10000000?为什么补码有这么奇怪的运算规则?计算机算减法的时候都需要从源码到补码的计算吗?
思路
google了一下,看到了这样一篇文章,注意到文中关于补码来历的描述,可以总结如下:
计算机里面,只有加法器,没有减法器,所有的减法运算,都必须用加法进行。
用补数代替原数,可把减法转变为加法。出现的进位就是模,此时的进位,就应该忽略不计。
二进制下,有多少位数参加运算,模就是在 1 的后面加上多少个 0。
补码就是按照这个要求来定义的:正数不变,负数即用模减去绝对值。
补充解释一下“模”的概念(不准确):
考虑时钟上时间的计算,假设现在时针指向数字3,若问“6小时前时针指向的数字是几”,则可以:
1. 将时针逆时针拨动6格。
2. 将时针顺时针拨动12 - 6 = 6格。
两者的结果是一样的。这里称12为“模”。
故有 3时 - 6个小时 = 3时 + (12 - 6个小时),这里可以看到将减法转换成加法的过程,即“加上模减去绝对值的差”。
所以,假设模是10,有效位数为1,当我们计算 9 - 7 的时候:
9 - 7 => 9 + (10 - 7) = 12,去掉最高的位后,得到2,这是正确的结果。
作者的意思是说,计算机里面所有数都以补码形式保存,加减运算都是补码之间的加法运算。然后作者提出了一个我之前没听过的观点:
补数 和 补码的定义式 里面,根本就没有什么符号位。这最高位的1、0是自然出现的,并不是由人来规定的。
的确,符号位在补码运算里面是“模”,本身并不带符号的意义。因为计算机将加法转换成加上一个“负数”,而负数又以补码的形式表现。补码比源码多一位,从这多出来的一位可以推断出原来数字的正负号,所以成为了符号位。也可以这样认为,留出一位(不全部占满)的原因是要用“模”来表示正负数。
也就是说,不是特意留出一个符号位,用1和0来表示正负号。而是补码运算可以用最高位来表示正负,所以符号位诞生了。
那么为什么-128的补码是10000000?可以这样理解。-128是一个负数,所以它的补码是它的“模”减去它的绝对值,即:
100000000 - 10000000 = 10000000
那么为什么负数补码等于源码的反码加一呢?可以这样推导:
100000000 - 10000000
= (11111111 + 00000001) - 10000000
= 11111111 - 10000000 + 1
= 01111111 + 1 反码加一
= 10000000
由此我们得知,在计算机里面所有的数字都以补码形式存储。127存成01111111,-127存成11111111,算减法就变成算加法了,尽管你看到的是“-”号。...>>

问题七:c语言中的原码,反码,补码有什么作用,是用来做什么的 计算机中的整数类都是用补码来存储的。
而C语言中不需要关心原反补码!

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