补码运算的结果是负数时,负数的补码如何计算?举个例子!
补码运算的结果是负数时,负数的补码如何计算?举个例子!详细介绍
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为啥二进制补码的代数和如果为负数,则负数的绝对值就是求这个负数的补码
“补码的代数和”,一定还是补码,怎么可能是负数?
补码,是一个“代替负数做运算”的正数。
所有的补码,都是正数。
使用了补码,计算机中,就没有负数了,也就没有减法了。
所以,才能用一个加法器,打遍天下。
对负数的二进制补码做“求反加一”操作,就可以得到其绝对值。
例如00011110+10011100=10111010,对结果做求反加一得01000110,即绝对值为70。把上面的算式用十进制数表示就是+30+(-100)=-70,因此结果的绝对值就是70。
这是补码的定义决定的。
求一个负数的二进制补码表示,
首先取绝对值,并得到其二进制表示。
然后按位翻转,最后一位加1
为负数的补码。
为啥:二进制补码的代数和如果为负数,
则负数的绝对值就是求这个负数的补码。
不是这样的。
负数的绝对值,并不是,求这个负数的补码。
求负数的绝对值,只要去掉负号,就可以了。
比如:-101,去掉负号就是 101。
这个 101 就是-101 的绝对值。
负数的补码怎么变回原码?
首先说一下,负数的补码是从反码+1得到的,所以呢,补码想转回原码,就得再减回去。举个例子:
-5的原码是: 1000 0101
-5的反码是: 1111 1010
-5的补码是: 1111 1011 //因为这里加1,所以是这个结果
很明显逆回去就是: 1111 1011 要先减1,结果为: 1111 1010 这就得到反码了
接下来再反回去不就是原码了吗? 即 1111 1010 符号不变,数值位按位取反,得到:
1000 0101 刚好就是-5的原码
由补码求原码如何求?
这个,不好说。
补码、原码,并非是一一对应的。
比如,-128 具有补码 1000 0000。
但是,-128 并没有八位的原码。
这就,没法求了,谁也求不出来。
补码变回原码,就反其道而行之吧。
其实,把补码变回原码,并没有什么意义。
实际上,都是把补码变回真值。
只需对其各位取反加一即可得到原码。
从数学角度回答,假定在32位机器上。
设某负数X,则X+X(反)= 0xFFFFFFFF。
所以X+X(反)+1 = 0,可以得出 0 - X = X(反)+ 1。
这里 0 - X即定义为负数X的补码,这样,计算机在进行X-Y运算时实际可用X+Y(补)代替,硬件角度只需实现加法电路即可。
同样的道理,0-X(补)=X(补)(反)+1 = X,即已知负数补码只需对其各位取反加一即可得到原码。
补码的意义
补码“模”概念的引入、负数补码的实质、以及补码和真值之间的关系所揭示的补码符号位所具有的数学特征,无不体现了补码在计算机中表示数值型数据的优势,和原码、反码等相比可表现在如下方面:
1、解决了符号的表示的问题。
2、可以将减法运算转化为补码的加法运算来实现,克服了原码加减法运算繁杂的弊端,可有效简化运算器的设计。
3、在计算机中,利用电子器件的特点实现补码和真值、原码之间的相互转换,非常容易。
4、补码表示统一了符号位和数值位,使得符号位可以和数值位一起直接参与运算,这也为后面设计乘法器除法器等运算器件提供了极大的方便。
总之,补码概念的引入和当时运算器设计的背景不无关系,从设计者角度,既要考虑表示的数的类型(小数、整数、实数和复数)、数值范围和精确度,又要考虑数据存储和处理所需要的硬件代价。因此,使用补码来表示机器数并得到广泛的应用,也就不难理解了。
负数的补码如何计算?举个例子!
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
-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
移码:00101 //原数+10000
正数,本身就是补码。
负数,就用它的正数,减一取反,即可得到补码。
如:+9 的二进制是:0000 1001。
下面求-9 补码:
先减一:0000 1001 - 1 = 0000 1000;
再取反:1111 0111。
所以有:-9 补码 = 1111 0111。
这不就完了吗!
简不简单? 意不意外?
原码反码符号位,讨论这些垃圾干嘛?
这些垃圾,只是那些人用来骗吃骗喝的!
在计算机系统中,数值,一律采用补码表示和存储。
在计算机中,原码和反码,都是不存在的。
所以,求补码,也不必使用它们。
补码,是由一系列二进制码组成的。
实用的有 8 位或 16 位。高档的还有 32、64 位。
补码中的每一位,都对应一位十进制数。
要注意:最高位所对应的数值,是负数。
那么,八位的补码,各个位的数值,就是:
-128、64、32、16、8、4、2、1。
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如果,有一个补码是:1011 1001。
它代表的数值,就是:-128 + 32 + 16 + 8 + 1 = -71。
倘若首位是 0,即为:0011 1001。
求数值,就更简单了:32 + 16 + 8 + 1 = +57。
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掌握了上述规律,由数值,再求补码,也就很简单了。
例如,求-125 的八位补码。
这是负数,首位一定是 1,代表了数值-128。
与-125 相比较,还应该有个 3。
用七位数值位表示 3,就是:000 0011。
综合在一起,-125 的补码,就是:1000 0011。
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求补码、求数值,都是很简单的事。
并不需要拐到“原码反码取反加一符号位不变”去。
老外数学不好,脑子不好用,才会弄出哪些个骚操作!
负数的补码应该是反码加1,比如说-1的补码应该是
-0000 0001 取反得到-1111 1110 然后再加1得到-1111 1111 即为它的补码.
正数的补码就是它本身,负数的:补码是它对应的正数按位取反再加一
就比如-9补码是11110111。
9的源码为00001001,如果是负数的话,补码为最高位置1,其余取反也就是11110110,然后在最低位加1即可即11110111。
计算机中的负数是以其补码形式存在的补码=原码取反+1。
一个字节有8位可以表示的数值范围在-128到+127。用二进制表示也就是10000000-01111111(注意:最高位表示符号)。最高位是1的都是负数最高位是0的都是正数。
扩展资料:
补码乘法
补码的乘法不具备【X*Y】补=【X】补×【Y】补的性质。但是【X*Y】补==【X】补×Y,所得结果再取补码,如x=101,y=011,[x*y]补=-[(-101)*011]=-[011*011]=-01001=10111。
其中,若【Y】补=y31y30……y0,则Y=-y31*2^31+y30*2^30+……+y0*2^0
原码表示法在数值前面增加了一位符号位(即最高位为符号位):正数该位为0,负数该位为1(0有两种表示:+0和-0),其余位表示数值的大小。
什么是负数的补码?
补码,和原码反码都没有关系。
补码,有自己定义式:
X >= 0: [ X ]补 = X; 零和正数不用变
X < 0: [ X ]补 = 2^n-| X |。 “模”-| 负数 |
n 是补码的位数。
你用定义式,算一下,就出来了。
在二进制码中,采用最高位是符号位的方法来区分正负数,正数的符号位为0、负数的符号位为1。剩下的就是这个数的绝对值部分。通过将负数转为二进制原码,再求其原码的反码,最后求得的补码即负数的二进制表示结果。
比如整数-1。先取1的原码:00000000 00000000 00000000 00000001,得反码: 11111111 11111111 11111111 11111110,最后得补码: 11111111 11111111 11111111 11111111,即-1在计算机里用二进制表示结果。
扩展资料:
在计算机中,除了十进制是有符号的外,其它如二进制、八进制、16进制都是无符号的。补码中正数与原码正数表示一样。补码中负数是采用2的补数来表示的,即把负数先加上2.以便将正数与负数的相加转化为正数与正数相加,从而克服原码表示法做加减法的困难。
由于负数的补码是2一|x|,故求负数的补码时,实际上要做一次减法,这是不希望的。可以发现,只要将原码正数的每位取反码,再在所得数的末位加1,则正好得到负数的补码,这简称为对尾数的“取反加1”。
负数变为补码时,末位加一怎么理解,求解。
由于0 = - 0
如果0二进制表示是0000 0000
那么-0的二进制该是0000 0000
0的反码是1111 1111,末位+1之后变成0000 0000
所以负数的补码=其正数的反码+1
首先你要得到反码,补码的加一就是加上1就可以了。就像十进制8+1=9一样,只是这是二进制要看情况进位
原码取反加一,这只是一个方法,并不是补码的定义。
补码的来源,并不是什么原码反码符号位以及取反加一。
从取反加一,确实是不能理解补码的意义。
补码,其实,是一个“代替负数运算的”的正数。
借助于补码,减法,就可以用加法代替。
使用补码,就能统一加减法,从而,简化计算机硬件。
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为什么正数(补码)能够代替负数呢?
用十进制来说明,比较容易理解。
如果限定【仅用 2 位 10 进制数】,就可以发现:
24 - 1 = 23
24 + 99 = (一百) 23
要求保留 2 位数,进位,就舍弃了。
此时,+99 就和-1 是等效的。
+99,就称为-1 的补数。
+98,是-2 的补数。
。。。
如果,使用 3 位 10 进制数,-1 的补数,就是+999 了。
求补数的公式:
补数 = 负数 + 10^n, n 是位数。
式中的 10^n,是 n 位数的计数周期。
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计算机使用 2 进制,补数,就改称为:补码。
在计算机中,CPU 的每次计算,其位数,也是固定的。
八位机,就是八位,16 位机就是 16 位。
8 位 2 进制,称为一个字节。共有 2^8 = 256 组代码。
其范围是:0000 0000~1111 1111 (十进制 255)。
此时,-1 的补码,就是 255 (1111 1111)。
同理,-2 的补码是 254 (1111 1110)。
求补码的公式:
补码 = 负数 + 2^n, n 是位数。
只有负数,才需要用补码替换。
而正数,必须直接进行计算,不许变换。
所以,正数,就不存在补码的问题。
在 256 组二进制中,用 128 组来代替负数:-1~-128。
-1 的补码是:-1 + 2^8 = 255 = 1111 1111。
。。。
-128 的补码是:-128 + 2^8 = 128 = 1000 0000。
以上,就是【补码的来源,以及存在的意义】。
不详之处,大家自己再补充吧。
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由求补码的公式:补码 = 负数 + 2^n。
就可以推出“绝对值取反加一”的简便方法。
注意:
只能推出“绝对值取反加一”,
而不是“原码取反加一,符号位不变”。
那么,“原码取反加一,符号位不变”是怎么来的? 不知道!
原码反码符号位,都没有理论基础,属于无稽之谈。
而且,-128 有八位的补码,却没有原码和反码。
那么,用“原码取反加一 ... ”,是不可能求出补码的!
计算机中的二进制补码是如何表示正负数的补码的?
1、正数的补码表示:
正数的补码 = 原码
负数的补码 = {原码符号位不变} + {数值位按位取反后+1} or
= {原码符号位不变} + {数值位从右边数第一个1及其右边的0保持不变,左边安位取反}
以十进制整数+97和-97为例:
+97原码 = 0110_0001b
+97补码 = 0110_0001b
-97原码 = 1110_0001b
-97补码 = 1001_1111b
2、纯小数的原码:
纯小数的原码如何得到呢?方法有很多,在这里提供一种较为便于笔算的方法。
以0.64为例,通过查阅可知其原码为0.1010_0011_1101_0111b。
操作方法:
将0.64 * 2^n 得到X,其中n为预保留的小数点后位数(即认为n为小数之后的小数不重要),X为乘法结果的整数部分。
此处将n取16,得
X = 41943d = 1010_0011_1101_0111b
即0.64的二进制表示在左移了16位后为1010_0011_1101_0111b,因此可以认为0.64d = 0.1010_0011_1101_0111b 与查询结果一致。
再实验n取12,得
X = 2621d = 1010_0011_1101b 即 0.64d = 0.1010_0011_1101b,在忽略12位小数之后的位数情况下,计算结果相同。
3、纯小数的补码:
纯小数的补码遵循的规则是:在得到小数的源码后,小数点前1位表示符号,从最低(右)位起,找到第一个“1”照写,之后“见1写0,见0写1”。
以-0.64为例,其原码为1.1010_0011_1101_0111b
则补码为:1.0101_1100_0010_1001b
当然在硬件语言如verilog中二进制表示时不可能带有小数点(事实上不知道哪里可以带小数点)。
4、一般带小数的补码
一般来说这种情况下先转为整数运算比较方便
-97.64为例,经查询其原码为1110_0001.1010_0011_1101_0111b
笔算过程:
-97.64 * 2^16 = -6398935 = 1110_0001_1010_0011_1101_0111b,其中小数点在右数第16位,与查询结果一致。
则其补码为1001_1110_0101_1100_0010_1001b,在此采用 负数的补码 = {原码符号位不变} + {数值位按位取反后+1} 方法
5、补码得到原码:
方法:符号位不动,幅度值取反+1 or符号位不动,幅度值-1取反
-97.64补码 = 1001_1110(.)0101_1100_0010_1001b
取反 = 1110_0001(.)1010_0011_1101_0110b
+1 = 1110_0001(.)1010_0011_1101_0111b 与查询结果一致
6、补码的拓展:
在运算时必要时要对二进制补码进行数位拓展,此时应将符号位向前拓展。
-5补码 = 4'b1011 = 6'b11_1011
ps.原码的拓展是将符号位提到最前面,然后在拓展位上部0.
-5原码 = 4‘b’1101 = 6'b10_0101,对其求补码得6'b11_1011,与上文一致。
扩展资料:
计算机中的符号数有三种表示方法,即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位和数值位两部分,符号位都是用0表示“正”,用1表示“负”,而数值位,三种表示方法各不相同。
在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数值域统一处理;同时,加法和减法也可以统一处理。此外,补码与原码相互转换,其运算过程是相同的,不需要额外的硬件电路。
正负补码相加结果的正负怎么判断
正负补码相加结果的正负怎么判断
--看结果的符号位,1即负。
两个负数的反码和补码怎么算
--都转换成补码。
两个负数的补码相加得正?
--这就是【溢出】。
题目是要求用反码和补码计算-126-100
--反码不能用于计算。
--只能用补码计算。
--结果是-226。
--八位补码,只能表示-128~+127。
--你应该用十六位的补码来计算,才能得到正确结果。
在计算机系统中,数值,一律采用补码表示和存放。
计算机中,并没有原码和反码。
所以,你只需要掌握补码的计算方法,就够用了。
补码的计算,就和“普通的二进制”算法是相同的。
所以,在用补码计算时,并不区分正负数。
只有把补码变换到真值时,才知道正负。
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用 9 位补码计算-126-100,步骤如下:
X = -126 = -0111 1110, [-126]补 = 1 1000 0010。
Y = -100 = -0110 0100, [-100]补 = 1 1001 1100。
相加,即为:[ X + Y ]补 = 1 0001 1110。
由补码求真值:-256 + 16 + 8 + 4 +2 =-226。
一:对于正数,原码和反码,补码都是一样的,都是正数本身.
对于负数,原码是符号位为1,数值部分取X绝对值的二进制.
反码是符号位为1,其它位是原码取反.
补码是符号位为1,其它位是原码取反,未位加1.
也就是说,负数的补码是其反码未位加1.
移码就是将符号位取反的补码
二:在计算机中,实际上只有加法运算,减法运算也要转换为加法运算,
乘法转换为加法运算,除法转换为减法运算.
三:在计算机中,对任意一个带有符号的二进制,都是按其补码的形式进行运算和存储的.之所以是以补码方式进行处理,而不按原码和反码方式进行处理,是因为在对带有符号位的原码和反码进行运算时,计算机处理起来有问题.
而按补码方式,一方面使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化运算规则.另一方面使减法运算转换为加法运算,进一步简化计算机中运算器的线路设计
四:补码加、减运算公式
1):补码加法公式
[X+Y]补 = [X]补 + [Y]补
2):补码减法公式
[X-Y]补 = [X]补-[Y]补 = [X]补 + [-Y]补
已知[+Y]补求[-Y]补的规则是全部位(含符号位)按位取反后再加1.
五:由补码求原码
已知一个数的补码,求原码的操作分两种情况:
1. 如果补码的符号位为“0”,表示是一个正数,所以补码就是该数的原码.
2. 如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,求原码的操作可以是:符号位为1;其余各位取反,然后再整个数加1.
以8位二进制操作为例,其运算取值范围是-128~127.
那么综上所述,我们可以得到-126-100,可以看成(-126)+(-100),目的是使减法操作变为加法
-126 -> 1111 1110 ->反 1000 0001 ->补 1000 0010
100 -> 0110 0100 -> 负数求补 1001 1011+1 -> 负补 1001 1100
做补码相加得 -126补+(-100) 补-> 1000 0010补 + 1001 1100补 ->1 0001 1110补 ->自然丢弃超出 0001 1110补
由补求原得到 0001 1110补 -> 0001 1110原
得到的结果为00011110,如果两个负数相加如果溢出,那么结果一定是正数,由此可知计算结果溢出.
负数利用补码的原理
原理是:用加法,可以代替减法运算。
目的是:简化计算机的硬件。
在两位数之内,+99,就可以代替-1。
如: 24 - 1 = 23
24 + 99 = (1) 23
只取两位,这两种算法,功能就是相同的。
加上 99,就相当于,减一!
物极必反,听说过吧?
99,就是-1 的补数。
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钟表的分针,正拨 59,也相当于倒拨 1 分钟!
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计算机用二进制,就改称为:补码。
八位二进制:0000 0000~1111 1111(十进制255)。
255(=1111 1111),就是-1 的补码。
254(=1111 1110),就是-2 的补码。
。。。
负数的补码 = 2^n + 该负数。(n 是二进制的位数。)
借助于补码,在计算机中,只需配置一个加法器,即可。
正数,没有补码,直接参加计算即可。
如果补码运算结果得负,为什么得到的是答案负数的补码
不会
你可以推一推
如果存在,那么在加1之前求得的反码为全1
那么原码就是反码去反,为全0
原码全0就是0,而0的补码并不是去反加1,与实际相矛盾,所以是不存在这种情况的