原码,补码,反码都是什么意思,怎么算啊
例如:十进制:2 -----> 二进制:10
“二进制:10“就是原码
为了凑够8位,在二进制10前面加6个0,变成00000010
2的原码:00000010
2的反码:00000010
2的补码:00000010
也就是,正数的原码,反码,补码都相同
下面是负数的原码、反码、和补码:
3的原码:00000011 -3的原码:10000011 也就是最左边的那个数表示正负,0代表正,1代表负,它也叫符号位
-3的原码:10000011
-3的反码:11111100 负数的反码是对其原码按位取反,符号位不变
-3的补码:11111101 负数的补码是在其反码的末位加1
计算机用补码计算
计算机中,并没有原码和反码,只是使用补码,代表正负数。
补码,是计算机进行数值计算时,唯一使用的代码。
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 !
看出来什么没有?
这不就是小学学过的“互为补数”的算式吗?
----------------
注意,计算机使用的,是二进制数。
八位二进制数的进位值,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”的算法,是完全相同的。
因此,用补码代表带符号数,就能和“无符号数”使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。
(如果非要用原码或反码来进行加减运算,那就必须特制两个加法器了。)
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。
---------------
补码的应用,如: 7-3 = 4。
用补码的计算过程如下:
. 7 的补码=0000 0111
. -3的补码=1111 1101
--相加-------------
. 得 (1) 0000 0100 = 4 的补码
舍弃进位,只保留八位作为结果,这就是 4。
在计算机系统中,数值,一律采用补码表示和存储。
计算机中,并没有原码和反码。
补码,其实,就是一个“代替负数”的正数。
采用了补码之后,计算机中,就没有负数了,也就没有减法运算了。
采用了补码,计算机的硬件,就可以得到简化。
原码和反码,都没有这种功能,所以,根本就没有用它们。
-------------------------
补码(正数),能代替负数,这是什么意思呢?
且看常识:
时针,倒拨 3 小时,可以用正拨 9 小时代替。
关系式,是: +9 = 12-3。
式中的 12,是时针的计数周期。
分针,倒拨 X 分,可用正拨(60-X)代替。
式中的 60,是分针的计数周期。
--------------------------
计算机用二进制。8 位 2 进制的计数周期是:2^8 = 256。
求补码,也是用这个关系式:
[ X ]补码 = 周期 + X, X < 0。
-1 的补码,就是:256-1 = 255 = 1111 1111(二进制)。
-2 的补码,就是:256-2 = 254 = 1111 1110(二进制)。
。。。
-128 的补码,就是:128 = 1000 0000(二进制)。
正数,不可转换,必须用原数值,参加运算。
所以,正数,并没有补码。
--------------------------
求补码,并不需要绕到“原码反码符号位取反加一”。
你如果绕远了,你就不会理解:补码是什么意思。
原码和反码,本身就是不合理的编码。
一个零,它们都弄了两个编码!
而且,它们还缺少-128 的编码。
这样的烂码,怎么能用?
所以,原码和反码,在计算机中,都是不存在的。
原码、反码、补码和移码是机器存储一个具体数字的编码方式,具体转换方法请参考视频教程: