计算机实现加减乘除法的原理

在计算机中各种运算都是CPU来完成的,而CPU在算术运算上只能做加法和移位和取反运算,在逻辑上只有与、或、非、异或。那么计算机中的减法、乘法、除法又是如何运算的?

1.加法

数据在内存中以二进制补码的形式存储,CPU在进行加法运算时直接将两个操作数的二进制补码相加,在转换成原码即可。

2.减法

减法可转化为加法。

3.乘法

例子: 7×5可以写成如下的二进制方式,7为乘数,5为被乘数。 7×5=0111×0101

那么规则就是,按照被乘数的低位到高位依次计算,如果第n位不为0,那么乘数就左移n位,如果第n为为0
,那么这步运算结果记为0,最后将每一步的结果相加就是最终的计算结果。

4.除法

例子: 123/4写成二进制的形式如下,123为除数,4为被除数。 123/4=1111011/0100
那么规则就是按照除数的高位到低位的数字依次和被除数进行比对,如果大于等于被除数,则此步结果记为1,并求得余数,如果小于被除数则将上一步的余数左移一步加上一位的数字再次比较,以此类推,最终将依次计算的结果相连组成二进制就是商,最后一次的余数就是求余的结果。

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