二进制补码的计算方法如下:
一、正数的补码
正数的补码与原码相同,直接使用其二进制表示即可。例如:
正数 $5$ 的二进制原码为 $00000101$,补码也是 $00000101$。
二、负数的补码
负数的补码通过以下步骤计算:
取反:
将负数的绝对值的二进制表示按位取反(0变1,1变0)。
加1:
在取反后的结果上加1。
示例:
计算 $-5$ 的补码:
1. $5$ 的二进制原码为 $00000101$,取反后为 $11111010$;
2. 加1后得到 $11111011$,即 $-5$ 的补码。
三、注意事项
符号位:
最高位为符号位,0表示正数,1表示负数;
溢出处理:
加法运算时需考虑溢出(例如 $01111111 + 1 = 00000000$);
减法运算:
减法可通过加法实现(如 $-5 - 3 = -5 + (-3)$)。
四、扩展说明
补码的统一性:补码系统使得加法和减法统一为加法运算,简化了计算机硬件设计;
应用场景:广泛应用于计算机底层运算、存储及网络通信等领域。
通过上述方法,任意整数均可表示为二进制补码形式,且满足 $-2^{n-1} leq x < 2^{n-1}$(其中 $n$ 为位数)。