動手動腦——原碼,反碼,補碼

仙人兵马俑發表於2024-09-27

在電腦科學中,原碼、反碼和補碼是數字在計算機內部表示的一種方式,主要用於二進位制數的運算,特別是負數的表示和運算。
原碼:
原碼是最直接的二進位制表示方法,其中最高位是符號位,0表示正數,1表示負數。
剩下的位表示數值的大小。
例如,十進位制數5的原碼錶示為:0000 0101(假設使用5位二進位制數),其中第一位是符號位。
反碼:
反碼是為了簡化二進位制數的加減運算而設計的。
對於正數,其反碼與原碼相同。
對於負數,其反碼是原碼除符號位外,其他各位取反(0變1,1變0)。
例如,十進位制數-5的原碼是1000 0101,那麼它的反碼就是1111 1010。
補碼:
補碼也是為了簡化二進位制數的加減運算而設計的,並且是現代計算機中最常用的表示方法。
對於正數,其補碼與原碼相同。
對於負數,其補碼是反碼加1。
例如,十進位制數-5的原碼是1000 0101,反碼是1111 1010,那麼它的補碼就是1111 1011。
為什麼使用補碼:
使用補碼可以使得加法和減法統一,即減法可以轉化為加法來處理,簡化了計算機的硬體設計。
補碼錶示法可以避免“+0”和“-0”兩種表示,減少了表示的複雜性。
補碼可以自然地表示負零(-0),在某些情況下這是有用的。

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