二进制计算中溢出是指运算结果超出了计算机所能表示的数值范围,导致数据丢失或错误。以下是关键要点:
基本定义 当二进制运算结果超出机器字长所能表示的数值范围时,就会发生溢出。例如,8位二进制数(含符号位)的表示范围是-128到127,超出此范围即溢出。
溢出的本质
溢出本质是数据循环导致的存储空间不足。例如,8位补码数中,最大值2147483647加1后变为最小值-2147483648,形成“溢出循环”。
判断方法
- 符号位法: 若两个同符号数相加结果为异号,或两个异符号数相加结果为同号,则溢出。例如,两个正数相加得到负数,或两个负数相加得到正数。 - 进位法
示例说明
以8位补码为例:
- `A=15`(00001111),`B=-24`(11101000),`A+B`结果为-9(10010101),无溢出。
- `A=124`(01111000),`B=-24`(11101000),`A+B`结果为100(01100100),无溢出。
- `A=15`(00001111),`B=255`(11111111),`A+B`结果为0(00000000),发生溢出。
应用场景
溢出常见于算术运算(加、减、乘、除)中,需通过编程语言或硬件检测标志位(如溢出标志)来处理异常情况。