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二进制的原反补怎么算

2025-05-03 21:52:51
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二进制数的原码、反码和补码是计算机中用于表示有符号数的三种编码方式,其计算规则如下:

一、原码

定义 :原码是最直观的表示方法,符号位用0表示正数,1表示负数,其余位表示数值。

计算规则

- 正数:原码与二进制数值相同(符号位为0)。

- 负数:符号位为1,其余位按位取反。

示例:

$+10$ 的原码为 `00001010`

$-10$ 的原码为 `10001010`。

二、反码

定义:反码用于简化计算机中的减法运算,符号位保持不变,其余位按位取反(0变1,1变0)。

计算规则

- 正数:反码与原码相同。

- 负数:符号位为1,其余位按位取反。

示例:

$+10$ 的反码为 `00001010`

$-10$ 的反码为 `11110101`。

三、补码

定义:补码通过反码加1得到,用于统一正负数的运算规则,避免减法操作。

计算规则

- 正数:补码与原码相同。

- 负数:符号位为1,其余位按位取反后加1。

示例:

$+10$ 的补码为 `00001010`

$-10$ 的补码为 `11110110`。

四、特殊说明

零的表示

- 原码:`+0=00000000`,`-0=10000000`

- 反码:`+0=00000000`,`-0=11111111`

- 补码:`+0=00000000`,`-0=00000000`

(补码统一表示+0和-0,避免混淆)。

溢出处理

- 8位二进制表示范围为`-128`到`+127`,其中`-128`的补码为`10000000`(原码和反码均无法表示)。

总结

| 数字类型 | 原码 | 反码 | 补码 | 示例 |

|----------|------------|------------|------------|------------|

| +10 | 00001010| 00001010| 00001010| +10|

| -10 | 10001010| 11110101| 11110110| -10|

| +7 | 00000111| 00000111| 00000111| +7 |

| -7 | 10000111| 11111000| 11111001| -7 |

| 0| 00000000| 00000000| 00000000| 0 |

通过以上规则,二进制数的原码、反码和补码可灵活表示正负数,并简化