负数的二进制表示采用 补码形式,这是计算机系统中最常用的方法。以下是具体说明:
一、基本概念
符号位 二进制数最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。例如,8位二进制数`10000001`表示-1。
原码与反码
- 原码: 直接在符号位后写绝对值的二进制数。例如,-5的原码为`10101`(假设5的二进制为`0101`)。 - 反码
二、补码表示优势
简化运算 补码使得加法和减法统一处理,无需单独处理正负数。例如,`-5 + 3`可转化为`11011 + 00111`,结果为`10010`(即-2)。2. 避免溢出
补码系统能更自然地处理边界值(如-128到127),避免原码或反码中的溢出问题。
三、应用示例
8位补码为`11111111`,无符号数为255。- -5的表示:
8位补码为`11011`,计算过程为:`10101`(原码)→ `11010`(反码)→ `11011`(补码)。
四、注意事项
数据类型影响位数:例如32位整数中,-127的补码为`10000000 00000000 00000000 11111101`。- 符号位处理:编程时通常仅约定最高位为符号位,具体实现由硬件和系统定义。