求给定数值的补码分以下两种情况:

正数的补码

原码相同。


负数的补码

负数的补码等于其绝对值的原码各位取反,然后整个数加1的数值。


【例】求-7的补码。
因为给定数是负数,则符号位为“1”。
后七位:-7的原码(10000111)→按位取反(11111000)(负数符号位不变)→加1(11111001)
所以-7的补码是11111001。


同一个数字在不同的补码表示形式里头,是不同的。比方说-15的补码,在8位2进制里头是11110001,然而在16位2进制补码表示的情况下,就成了1111111111110001。在这篇补码概述里头涉及的补码转换默认把一个数转换成8位2进制的补码形式,每一种补码表示形式都只能表示有限的数字。


原码

已知一个数的补码,求原码的操作分两种情况:
⑴如果补码的符号位为“0”,表示是一个正数,其原码就是补码。

⑵如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,那么求给定的这个补码的补码就是要求的原码



【例】已知一个补码为11111001,则原码是10000111(-7)。

1) 补码的补码就是要求的原码

因为符号位为“1”,表示是一个负数,所以该位不变,仍为“1”。

其余七位1111001取反后为0000110;

再加1,所以是10000111。

2)根据补码的算法倒推

因为符号位为“1”,表示是一个负数,所以该位不变,仍为“1”。

减1,取反 是10000111。

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更一般的解释:


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

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。


对于二进制数字:
8 位二进制数的可以按照十进制写成 2^8,即 256。
16 位数二进制数的,就是 2^16,按照十进制,它就是 65536。


8 位二进制数(-128)的补码:

2^8-128 = 128 =(1000 0000)即在计算机中的表示,(你也可把它当-0)。


8 位二进制数的表示范围由此得:[-128, 127]。