计算机二进制运算主要包括加法、减法、乘法和除法,其核心规则基于2的幂次方和位操作。以下是具体运算方法:
一、二进制加法
基本规则 - 0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(进位1)
- 从右至左逐位相加,逢二进一
示例
- 计算 `1011 + 1101`:
```
1011
+1101
11000 (24)
```
二、二进制减法
基本规则
- 0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借位1)
- 借位时,将上一位的1视为2加到当前位
示例
- 计算 `1101 - 1011`:
```
1101
-1011
0010 (2)
```
三、二进制乘法
基本规则
- 0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1
- 逐位相乘,部分积左移对应位数后相加
示例
- 计算 `1001 × 1010`:
```
1001
×1010
1001 (1001×0)
0000 (1001×1,左移1位)
1001 (1001×0,左移2位)
1001 (1001×1,左移3位)
1111010 (15×10)
```
四、二进制除法
基本规则
- 类似十进制除法,从高位开始比较:
- 被除数大于除数时,商为1并减去除数;
- 余数左移一位继续除,重复过程
示例
- 计算 `11000 ÷ 1011`:
```
11000 ÷ 1011 = 10 余 1010
```
五、带符号数运算
计算机中采用 补码表示负数,运算规则如下:
加法: 直接按位相加,无需特殊处理 减法
乘法/除法:需额外处理符号位
六、其他运算
逻辑运算:与(0&0=0)、或(0|0=0)、非(0^0=1)等
进制转换:十进制转二进制可用除二取余法,二进制转十进制用加权法