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8位二进制整数是计算机中一种基本的数据表示形式,其范围和特性如下:
一、表示范围
范围为 0 到 255(即00000000 到 11111111),用于表示非负整数。
有符号8位整数
采用二进制补码表示,范围为 -128 到 127(即10000000 到 01111111)。
二、二进制与十进制转换
无符号数:
直接按权展开计算。例如,二进制11111111转换为十进制为:
$$1 times 2^7 + 1 times 2^6 + dots + 1 times 2^0 = 128 + 64 + dots + 1 = 255$$。
有符号数:最高位为符号位(0表示正数,1表示负数),其余位为数值位。采用补码表示时,-128表示为10000000,计算方法为:
$$-128 = 128 times (-1) = 128 times (1 - 2) = 128 - 256 = 10000000$$。
三、应用场景
无符号整数:适用于计数场景,如内存地址、颜色代码等。
有符号整数:用于需要表示正负值的场景,如温度变化、海拔高度等。
四、扩展说明
字长概念:8位是计算机存储容量的基本单位(如1字节),但现代计算机字长多为32位或64位,可表示更大范围的数据。
进制转换规则:二进制转十进制采用按权展开法,即从右至左依次乘以2的幂次方之和。
通过以上分析可知,8位二进制整数在计算机中通过补码机制实现了对-128到127的完整表示,同时无符号形式覆盖了0到255的数值范围。