原码,反码,补码及移码存在的意义
原码,反码,补码及移码存在的意义是什么?反码的意义及作用有哪些?移码与补码的关系是什么?关于移码没有任何解释!!...
原码,反码,补码及移码存在的意义是什么?
反码的意义及作用有哪些?
移码与补码的关系是什么?
关于移码没有任何解释!! 展开
反码的意义及作用有哪些?
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数值在计算机中表示形式为机器数,计算机只能识别0和1,使用的是二进制,而在日常生活中人们使用的是十进制,"正如亚里士多德早就指出的那样,今天十进制的广泛采用,只不过我们绝大多数人生来具有10个手指头这个解剖学事实的结果.尽管在历史上手指计数(5,10进制)的实践要比二或三进制计数出现的晚."(摘自<<数学发展史>>有空大家可以看看哦~,很有意思的).为了能方便的与二进制转换,就使用了十六进制(2 4)和八进制(23).下面进入正题.
数值有正负之分,计算机就用一个数的最高位存放符号(0为正,1为负).这就是机器数的原码了.假设机器能处理的位数为8.即字长为1byte,原码能表示数值的范围为
(-127~-0 +0~127)共256个.
有了数值的表示方法就可以对数进行算术运算.但是很快就发现用带符号位的原码进行乘除运算时结果正确,而在加减运算的时候就出现了问题,如下: 假设字长为8bits
( 1 ) 10- ( 1 )10 = ( 1 )10 + ( -1 )10 = ( 0 )10
(00000001)原 + (10000001)原 = (10000010)原 = ( -2 ) 显然不正确.
因为在两个整数的加法运算中是没有问题的,于是就发现问题出现在带符号位的负数身上,对除符号位外的其余各位逐位取反就产生了反码.反码的取值空间和原码相同且一一对应. 下面是反码的减法运算:
( 1 )10 - ( 1 ) 10= ( 1 ) 10+ ( -1 ) 10= ( 0 )10
(00000001) 反+ (11111110)反 = (11111111)反 = ( -0 ) 有问题.
( 1 )10 - ( 2)10 = ( 1 )10 + ( -2 )10 = ( -1 )10
(00000001) 反+ (11111101)反 = (11111110)反 = ( -1 ) 正确
问题出现在(+0)和(-0)上,在人们的计算概念中零是没有正负之分的.(印度人首先将零作为标记并放入运算之中,包含有零号的印度数学和十进制计数对人类文明的贡献极大).
于是就引入了补码概念. 负数的补码就是对反码加一,而正数不变,正数的原码反码补码是一样的.在补码中用(-128)代替了(-0),所以补码的表示范围为:
(-128~0~127)共256个.
注意:(-128)没有相对应的原码和反码, (-128) = (10000000) 补码的加减运算如下:
( 1 ) 10- ( 1 ) 10= ( 1 )10 + ( -1 )10 = ( 0 )10
(00000001)补 + (11111111)补 = (00000000)补 = ( 0 ) 正确
( 1 ) 10- ( 2) 10= ( 1 )10 + ( -2 )10 = ( -1 )10
(00000001) 补+ (11111110) 补= (11111111)补 = ( -1 ) 正确
所以补码的设计目的是:
⑴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.
⑵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
所有这些转换都是在计算机的最底层进行的,而在我们使用的汇编、C等其他高级语言中使用的都是原码。
数值有正负之分,计算机就用一个数的最高位存放符号(0为正,1为负).这就是机器数的原码了.假设机器能处理的位数为8.即字长为1byte,原码能表示数值的范围为
(-127~-0 +0~127)共256个.
有了数值的表示方法就可以对数进行算术运算.但是很快就发现用带符号位的原码进行乘除运算时结果正确,而在加减运算的时候就出现了问题,如下: 假设字长为8bits
( 1 ) 10- ( 1 )10 = ( 1 )10 + ( -1 )10 = ( 0 )10
(00000001)原 + (10000001)原 = (10000010)原 = ( -2 ) 显然不正确.
因为在两个整数的加法运算中是没有问题的,于是就发现问题出现在带符号位的负数身上,对除符号位外的其余各位逐位取反就产生了反码.反码的取值空间和原码相同且一一对应. 下面是反码的减法运算:
( 1 )10 - ( 1 ) 10= ( 1 ) 10+ ( -1 ) 10= ( 0 )10
(00000001) 反+ (11111110)反 = (11111111)反 = ( -0 ) 有问题.
( 1 )10 - ( 2)10 = ( 1 )10 + ( -2 )10 = ( -1 )10
(00000001) 反+ (11111101)反 = (11111110)反 = ( -1 ) 正确
问题出现在(+0)和(-0)上,在人们的计算概念中零是没有正负之分的.(印度人首先将零作为标记并放入运算之中,包含有零号的印度数学和十进制计数对人类文明的贡献极大).
于是就引入了补码概念. 负数的补码就是对反码加一,而正数不变,正数的原码反码补码是一样的.在补码中用(-128)代替了(-0),所以补码的表示范围为:
(-128~0~127)共256个.
注意:(-128)没有相对应的原码和反码, (-128) = (10000000) 补码的加减运算如下:
( 1 ) 10- ( 1 ) 10= ( 1 )10 + ( -1 )10 = ( 0 )10
(00000001)补 + (11111111)补 = (00000000)补 = ( 0 ) 正确
( 1 ) 10- ( 2) 10= ( 1 )10 + ( -2 )10 = ( -1 )10
(00000001) 补+ (11111110) 补= (11111111)补 = ( -1 ) 正确
所以补码的设计目的是:
⑴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.
⑵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
所有这些转换都是在计算机的最底层进行的,而在我们使用的汇编、C等其他高级语言中使用的都是原码。
参考资料: http://www.programfan.com/club/showtxt.asp?id=99878
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1011
原码:01011
反码:01011
//正数时,反码=原码
补码:01011
//正数时,补码=原码
移码:11011
//原数+10000
-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
0.1101
原码:0.1101
反码:0.1101
//正数时,反码=原码
补码:0.1101
//正数时,补码=原码
移码:1.1101
//原数+1
-0.1101
原码:1.1101
反码:1.0010
//负数时,反码为原码取反
补码:1.0011
//负数时,补码为原码取反+1
移码:0.0010
//原数+1
原码:01011
反码:01011
//正数时,反码=原码
补码:01011
//正数时,补码=原码
移码:11011
//原数+10000
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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
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原码:0.1101
反码:0.1101
//正数时,反码=原码
补码:0.1101
//正数时,补码=原码
移码:1.1101
//原数+1
-0.1101
原码:1.1101
反码:1.0010
//负数时,反码为原码取反
补码:1.0011
//负数时,补码为原码取反+1
移码:0.0010
//原数+1
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原码,反码,补码及移码存在的意义是什么?
--在计算机中,原码反码,都是不存在的。
--在计算机中,利用补码,可以把减法,转换成加法运算。意义是:简化硬件。
反码的意义及作用有哪些?
--反码,没有存在的任何意义。
移码与补码的关系是什么?
--移码=补码+偏移量。
--偏移量,要根据具体应用,来确定。常见是:128 和 127。
关于移码没有任何解释!
--移码一般用在实用的场合,并没有通用的理论。
--比如,计算机的采样电路,把温度-50~130℃,采样成补码 0~180。
--在计算机中,必须加上偏移量-50,才能得到准确的数值。
--在计算机中,原码反码,都是不存在的。
--在计算机中,利用补码,可以把减法,转换成加法运算。意义是:简化硬件。
反码的意义及作用有哪些?
--反码,没有存在的任何意义。
移码与补码的关系是什么?
--移码=补码+偏移量。
--偏移量,要根据具体应用,来确定。常见是:128 和 127。
关于移码没有任何解释!
--移码一般用在实用的场合,并没有通用的理论。
--比如,计算机的采样电路,把温度-50~130℃,采样成补码 0~180。
--在计算机中,必须加上偏移量-50,才能得到准确的数值。
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