在计算机系统中,什么是补码

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沙里波特
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补码,是计算机进行数值计算时,所用的代码。

先来看看十进制数吧,两位数:0 ~ 99。

可以有:27 + 99 = (一百) 26

也可以这么做:27 - 1 = 26

如果你忽略进位,这两种算法的功能,就是完全相同的。

即,舍弃了进位:正数,就可以当成负数;加法,也就可以完成减法运算!

在计算机中舍弃进位呢?

负数和减法,也就被正数和加法代替了!

那么,计算机中,就全都是正数和加法运算了。

因此,计算机只需配置一个加法器,便可全面完成加、减运算!

舍弃了进位,既简化了算法,还能简化硬件! 好事啊!

代替负数的正数,就是计算机专家发明的“补码”。

正数与其替换的负数,换算方法是:+99 = 100(进位值)-1。

别忙,移个项,再仔细看看:99 + 1 = 100 !

看出了什么没有?

这不就是小学学过的“互为补数”的算式吗?

----------------

要注意,计算机使用的,是二进制数。

八位二进制数的进位,是 2^8 = 256。

那么,255 (二进制 1111 1111),就可以代替-1 了。

在计算机教材上,给出公式是:[-1 ]补 = 2^8 - 1。

把-2 代入,可得 [-2 ]补 = 254 (1111 1110)。

同样道理,也可得 [-3 ]补 = 253 (1111 1101)。

。。。

最后一个是 [-128 ]补码 = 256 -128 = 128 (1000 0000)。

以上这 128 个正数(128~255),就是代替负数(-128 ~-1)的补码。

.

而加上 0 ~ 127,并不会产生进位,所以,这些数,就不会呈现出负数的特点。

所以, 0 ~ 127,这 128 个数,就只能代表它们自己了。

因此,计算机专家就发明了“零和正数的补码,就是它们自己”的说法。

----------------

其实,所谓的“补码”,并不是什么码,它们也是正常的数字。

补码和补码之间的运算方法,和一般的二进制数 算法完全相同。

因此,用补码代表带符号数,就能和无符号数 用同一个加法器来完成运算。

而原码和反码,都没有这种功能。

所以,计算机,根本就不能用原码和反码。

这就是“在计算机系统中,数值,一律采用补码表示和存储”的原因。

由此可知,计算机中,根本就没有原码和反码。

机器数符号位原码反码取反加一模 ... ,你就是全背熟了,也是啥用都没有的。

反之,如果你上过小学,还记得“互为补数”,你就什么都明白了。

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