计算机计算原理与原码、反码、补码

今天我们来探究计算机是怎样进行运算的,原码、反码和补码是干什么的,作者一如既往的尽量用白话来解释,希望能让更多的人能看懂

首先,我们要了解机器是怎么存储数的,机器通常用8位二进制数来表示一个int类型的数,其他数据类型根据他们占据的位数决定由几位二进制来表示,今天我们拿int类型来举例:

int类型数据,由8位2进制数表示,最左边一位是符号位(符号位为0表示正数,为1表示负数)剩余七位能表示128个数,因为需要拿出一位来表示0,因此,int类型的表示范围为-128~127

那么反码和补码是干什么的呢?

计算机硬件支持的只有加法运算,因此,为了完成减法,所以我们引入反码的概念

a-b就相当于a+(-b)为了表示负数,出现了反码

反码计算方法:正数的反码还是他本身,负数的补码是除了符号位的其他各位取反

 一个正数的相反数并不是把它的符号位取反就能表示的,1的原码是00000001,如果符号位取反为10000001,两者相加是10000010不为0,因此10000001不代表-1。

发现用反码计算减法, 结果的真值是正确的,但是却出现了10000000和00000000,两个表示0的二进制码,这样会浪费一个空间,少表示一个数,因此引入了补码的概念,10000000在补码中代表-128,解决了反码的问题。

补码计算方法,正数的补码还是它本身,负数的补码是它的反码加1

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