为什么负数取补码啊,关于二进制负数的补码

发布时间:2020-07-11 02:18:57

为什么负数取补码啊,关于二进制负数的补码

网友回答

加法器
  计算机里面,只有加法器,没有减法器,所有的减法运算,都必须用加法进行。
  即:减去某个数字(或者说加上某个负数)的运算,都应该研究如何用加法来完成。
  模、补数
  在日常生活当中,可以看到很多这样的事情:
  把某物体左转 90 度,和右转 270 度,在不考虑圈数的条件下,最终的效果是相同的;
  把分针倒拨 20 分钟,和正拨 40 分钟,在不考虑时针的条件下,效果也是相同的;
  把数字 87,减去 25,和加上 75,在不考虑百位数的条件下,效果也是相同的;
  ……。
  上述几组数字,有这样的关系:
    90 + 270 = 360
    20 + 40 = 60
    25 + 75 = 100
  式中的 360、60 和 100,就是“模”。
  式中的 90 和 270、20 和 40,以及 25 和 75,就是一对对“互补”的数字。
  知道了“模”,求某个数字的“补数”,就是轻而易举的了:
  如果模为 365,数字 120 的补数为:365 - 120 = 245。
  用补数代替原数,可把减法转变为加法。出现的进e68a84e8a2ad7a686964616f31333264643830位就是模,此时的进位,就应该忽略不计。
  二进制数的模
  前面说过的十进制数 25 和 75,它们是 2 位数的运算,模是 100,即 1 的后面加上 2 个 0。
  如果有 3 位数参加运算,模就是 1000,即 1 的后面加上 3 个 0。
  这里的 1000,是十进制数的一千,可以写成 10^3,即 10 的 3 次方。
  推论:有多少位数参加运算,模就是在 1 的后面加上多少个 0。
  对于二进制数字,模也是这样推算。
  如果是 3 位二进制数参加运算,模就是 1000,即 1 的后面加上 3 个 0;
  那么当 8 位二进制数参加运算,模就是 1 0000 0000,即 1 的后面加上 8 个 0。
  16 位二进制数参加运算,模可就大了,是 1 的后面加上 16 个 0。
  注意:这里提到的 1、0,都是二进制数。
  8 位二进制数的模可以按照十进制写成 2^8,即 256。
  16 位数二进制数的模,就是 2^16,按照十进制,它就是 65536。
  二进制数的补码
  求二进制数的补数,目的是往计算机里面存放。
  在计算机里面,存放的数字什么的,都称为机器码;那么二进制形式的补数,也就改称为补码了。
  一般情况下,都是以 8 位二进制数来讨论补码,少数也有用 16 位数的。
  计算时加上正数,是不需要进行求取补数的;只有进行减法(或者加上负数),才需要对减数求补数。
  补码就是按照这个要求来定义的:正数不变,负数即用模减去绝对值。
  已知一个数 X,其 8 位字长的补码定义为:
        / X 0 <= X <= +127 ;正数和0的补码,就是该数字本身
    [X]补 = |
        \ 2^8 -|X| -128 <= X < 0 ;负数的补码,就是用 1 0000 0000,减去该数字的绝对值
  例如 X = -126,其补码为 1000 0010,计算方法如下:
      1 0000 0000
     - 0111 1110
   -----------
       1000 0010
  可以看出,按照补码的定义来求补码,概念十分清晰,方法、步骤也是十分简单的。

网友回答

求负整数的补码,将其原码除符号位外的所有位取反(0变1,1变0,符号位为1不变)后加1。
  同一个数字在不同的补码表示形式中是不同的。比如-15的补码,在8位二进制中是11110001,然而在16位二进制补码表示中,就是1111111111110001。以下都使用8位2进制来表示。  例子:求e79fa5e98193e58685e5aeb931333431373935-5的补码,过程如下:-5对应正数5(00000101)→所有位取反(11111010)→加1(11111011),所以-5的补码是11111011。数0的补码表示是唯一的。
  [+0]补=[+0]反=[+0]原=00000000;[ -0]补=11111111+1=00000000。
  扩展资料
  补码系统的最大优点可以在加法或减法处理中,不需因为数字的正负而使用不同的计算方式。只要一种加法电路就可以处理各种有号数加法,而且减法可以用一个数加上另一个数的补码来表示,因此只要有加法电路及补码电路即可完成各种有号数加法及减法,在电路设计上相当方便。
  另外,补码系统的0就只有一个表示方式,这和反码系统不同(在反码系统中,0有二种表示方式),因此在判断数字是否为0时,只要比较一次即可。在n比特的补码加减法中,忽略第n+1个比特的作法在各种有号数加法下都适用(不过在判断是否溢出(overflow)时,仍然会用到第n+1个比特)。
  因此在补码的系统,加法电路就可以处理有负数的加法,不需另外处理减法的电路。而且,只要有电路负责数字的变号(例如将1变换为 -1),也可以用加法电路来处理减法。而数字的变号就用计算数字的补码来完成。
  参考资料来源:百度百科——补码
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