计算机入门之——原码反码和补码

原码反码和补码

• 计算机常见数据的分类

• 机器数&机器数的真值

• 原码

• 反码

• 补码

• 扩展

  计算机中常见数据的分类

• 数值类型

  • 整数
  • 浮点数

• 非数值类型

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  • 音频
  • 视频
  • 文字

机器数

数值在计算机中的二进制表示形式

注意：==机器数==是带==有符号==的 最高位是符号位，使用==0表示正数==，==1表示负数==

5>0000 0101

一个数据使用表示时，第一位是符号位，剩余是有效位。

字有16位，1位是符号位，15位是有效位

int>整数 4个字节 32位 取值范围：-2^31~231-1

-2147483648~2147483647

long>长整型8个字节64位 -2^63~263-1

1000 0111=-7

真值

机器数所对应的二进制的真正数值

==1==000 0111=-7

==0==000 1111=15

原码

原码就是符号位+真值的绝对值

正数：符号位 有效位 +11>000 1011

负数：符号位 有效位 -15>取绝对值15>1000 1111

反码

正数：正数的反码=原码

负数：符号位不变，其余各位逐一取反

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补码

正数的原码=反码=补码

负数：在负数反码的基础上+1

扩展

为什么需要反码和补码？

在设计计算机时，只涉及了加法器，没有设计减法器

反码：解决了只设计加法运算的问题

缺点：正负相加0的表示不唯一

1-1=1+（-1）

1=0000 0001【反码】

-1=1000 0001【原码】

-1=1111 1110【反】

补码【高位溢出】

1=0000 0001【补码】

-1=1111 1111【补码】

---

​ 0000 0000

使用条件：不得超过表达范围

使用补码计算

32+12=44

因为负数的补码不能直接读出结果，但是原码可以，将原码转原码，才能读出结果

原码：补码的补码：将补码当原码求补码

计算规则“符号位不变，其余取反，然后加1.

求-128 的补码

一个字节不可以表示-128的原码

1000 0000 1000 0000【-128的原码】

求反码

1111 1111 0111 1111【反码】

0000 0000 0000 0001【加1】

---

1111 1111 1000 0000【-128的补码】