求给定数值的补码分以下两种情况:
正数的补码
负数的补码
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
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 位二进制数的模可以按照十进制写成 2^8,即 256。
16 位数二进制数的模,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]。