原码 补码 反码 之间有什么关系

C语言上面学的 原码 反码 补码 之间的关系 要8未 16未 32未 表示啊 举个例子 谢谢....

原码、反码、补码 1、 表示一个数值要先说明是用多少bit,例如:   用8bit表示数值时,(-128)没有相对应的原码和反码, (-128)补码 = (1000 0000) 同理(2B=16bit)表示:(-32768)补码=(1000 0000 0000 0000),后面回给出证明, 因为它是不能简单的用取反加一的方法来求反码的。 2、 证明:用(2B=16bit)表示:(-32768)补码=(1000 0000 0000 0000) (1)32767(正数补码与原码相同)是0111 1111 1111 1111 (2)-1的补码,其原码取反在加一得 1111 1111 1111 1111 (3)0111 1111 1111 1111+1000 0000 0000 0000=1111 1111 1111 1111 (4)(令上式x==1000 0000 0000 0000)即:32767+x=-1 (5)x=-32768   至于用(2B=16bit)表示,取反加一求(-32768)的补码,还望哪个高手指点简单的证明过程。 希望大家以后在被问为什么(-128)补码 = (1000 0000), (-32768)补码=(1000 0000 0000 0000)不要在说什么取反加一的话,   那样你证明我看看。给出证明,免得人家不明白还以为你在谈什么高深的话题, 结果却是被忽悠了。 3、

下面举例说明求负数的补码的补码 -1的补码是0xFFFF. 它是这样求的: -1的原码: 1000 0000 0000 0001 ,   数值位按位求反: 0xFFFE==1111 1111 1111 1110, 末位加1: 0xFFFF==1111 1111 1111 1111 现在还按这个补码的求法, 作用在0xFFFF上, 0xFFFF : 1111 1111 1111 1111 数值位按位求反: 1000 0000 0000 0000 末位加1: 1000 0000 0000 0001, 这样又得到了-1。 就像求负数的绝对值,彼此导来导去都可以。 ************************************************** *************************
************************************************** ************************* 补码的计算和引进补码的原因:   数值有正负之分,计算机就用一个数的最高位存放符号(0为正,1为负). 这就是机器数的原码了.假设机器能处理的位数为8.即字长为1byte, 原码能表示数值的范围为(-127~-0 +0~127)共256个. 有了数值的表示方法就可以对数进行算术运算. 但是很快就发现用带符号位的原码进行乘除运算时结果正确,   而在加减运算的时候就出现了问题,如下: 假设字长为8bits (1)10 - (1)10= (1)10+ (-1)10 = (1)10   (00000001)原 + (10000001)原 = (10000010)原 = ( -2 ) 显然不正确.   因为在两个整数的加法运算中是没有问题的,于是就发现问题出现在带符号位的负数身上, 对除符号位外的其余各位逐位取反就产生了反码.反码的取值空间和原码相同且一一对应. 下面是反码的减法运算: (1)10- (1)10= (1)10+ (-1)10= (0)10   (00000001) 反+ (11111110)反 = (11111111)反 = ( -0 ) 有问题. (1)10 - (2)10 = (1)10 + (-2)10 = (-1)10 (00000001) 反+ (11111101)反 = (11111110)反 = ( -1 ) 正确   问题出现在(+0)和(-0)上,在人们的计算概念中零是没有正负之分的. 于是就引入了补码概念. 负数的补码就是对反码加一,而正数不变,正数的原码反码补码是一样的. 在补码中用(-128)代替了(-0),所以补码的表示范围为:(-128~0~127)共256个.已知某数的补码, 先求某数的反码,然后在对反码+1,就得到某数的原码.比如: 已知某个数的补码是:10100110 先对10100110求反,得:11011001 再对11011001加1,得: 11011010 那么这个数为-86 原码表示的范围为:-(2^(n-1)-1)~+(2^(n-1)-1), 反码表示的范围为与原码一样. 补码表示的范围为:-2^(n-1)~+(2^(n-1)-1), 其中n为机器字长。 注意: 0的补码是唯一的,为0000,0000 [+0]补=[-0]补=0000,0000 -0的反码为1111,1111 8bit表示数值时(-128)没有相对应的原码和反码, (-128) = (10000000)

  /*由此可见:负数的最大值没有补码和原码,只有一个二进制表示,该二进制表示与真实值之间没有数学联系,所以知道一个数的补码,利用取反加1的方法求其原码是有限制性的,比如8bit表示数时,(-128)就无法用这种方法来求其原码,因为在补码系统中(-128)的替代了(-0)。*/

/*引申开去:那么计算机中是怎么处理负数的最大值的呢?有待考证*/

补码的加减运算如下: (1)10- (1)10= (1)10 + (-1)10 = (0)10 (00000001)补 + (11111111)补 = (00000000)补 = ( 0 ) 正确 (1)10 - (2)10= (1)10 + (-2)10 = (-1)10 (00000001) 补+ (11111110) 补= (11111111)补 = ( -1 ) 正确 所以补码的设计目的是:   ⑴使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化计算机的运算规则.   ⑵使减法运算转换为加法运算,进一步简化计算机中运算器的线路设计   所有这些转换都是在计算机的最底层进行的,而在我们使用的汇编、C等其他高级语言中使用的都是原码。 看了上面这些大家应该对原码、反码、补码的知识印象更深了吧!! ************************************************** ************************

************************************************** ************************ 下面介绍2的补码记数法 图1显示了两个完整的2的补码系统:一个是基于长度为3的位模式, 另一个是基于长度为4的位模式。   这种系统的构造方法是:从相应长度的0的串(例子中用3位和4位)开始,   用二进制记数的方式一直记数到位模式是由一个0后面跟随尽可达到的数目1组成(列中是011和0111)为止。   这些位模式表示值0,1,3,…。表示负数的位模式是通过从相应长度的1的串开始,然后用二进制倒记数的方式记数,   一直到位模式是由一个1和随后尽可能达到的数目0所组成为止。 这些位模式表示值-1,-2,-3,…。   如果这种倒记数的方法使用时太困难,也可以从表最底部的位模式开始,   向上记数。即从由一个1和随后尽可能达到的个数0组成的位模式开始一直到全 由1组成的位模式为止。
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第1个回答  2022-01-26

在计算机内部的1、0,并不是真正的数字,而是“机器码”。

它们是按照“补码”的规则,代表我们所说的数字。

在计算机中,并没有原码和反码,原码和反码,只能写在纸面上。

计算机中的补码,和纸面上的原码反码,没有任何关系。

================

计算机处理“机器码”的位数,是固定的,如8位机、16位机。。。

下面说明“补码”的构成。

数字 0,在八位机中,就是:0000 0000。

+1,就按二进制加上 1,即:0000 0001。

其他,依次递增即可。

最后的是+127,就加到了:0111 1111。

-------------

负数,依次递减,就行了。(注意,只取八位。)

-1,就是 0000 0000-1,按照二进制相减,

 保留八位,即为:1111 1111=255(十进制)。

-2,就再减一,得:1111 1110=254。

其他,依次递减即可。

最后的是-128,即:1000 0000=128。

负数的计算公式:256 + 负数。

(其中的 256,是 2 的 8 次方。)

================

利用补码计算: 59-31 = 28。

计算机中,只有加法器,没有减法器。

必须用补码代替负数,用加法运算如下:

    59 的补码=0011 1011

   -31 的补码=1110 0001

-相加-------------

 得:    (1)    0001 1100 = 28 的补码

保留八位结果,这就实现了减法运算。

================

借助于补码,计算机,就可以省去减法器。

因为补码的这个特性,所以,在计算机中,只是使用补码存放数据。

而原码反码,在计算机中,都是不存在的。

================

注意:

 如果运算结果超出了-128~+127 的范围,结果将是错的。

 这种现象称为“溢出”。

 再注意一下:进位,并不等于溢出。

第2个回答  2022-07-20

C 语言是高级语言,不应涉及计算机内部的编码。

而且,在计算机中,数值,只补码表示和存储。

计算机中,并没有原码和反码。

所以,补码,和原码反码,都是没有任何关系的。

补码,只是和正负数值,有一一对应的关系。

对于数值 X,如果它小于零,它的补码就是:

  [X]补 = 2^n + X, n 是二进制的位数。

如果是八位二进制,则有 2^8 = 256。

那么,有:

  [-1]补 = 256-1 = 255 = 1111 1111(二进制);

  [-2]补 = 256-2 = 254 = 1111 1110(二进制);

  。。。

  [-128]补 = 256-128 = 1000 0000(二进制)。

负数的补码,直接就可求出来,不需要用原码反码来转换。

正数的补码,本身就是,就更用不到原码反码了。

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