二进制算数溢出主要发生在计算机进行数值运算时,结果超出了机器字长的表示范围。以下是具体分析:
一、溢出发生条件
字长限制 当计算结果超出计算机位数限制时会发生溢出。例如,8位二进制补码表示范围为-128到+127,若计算结果超出此范围(如+125+4=+129),则发生溢出。
符号位判断
- 加法溢出: 若两个正数相加或两个负数相加,结果符号位与操作数符号位不同,则溢出。例如,+125+4(结果为+129,符号位由0变1)。 - 减法溢出
二、溢出判断方法
进位检查法 观察最高位和次高位的进位是否相同。若不同,则溢出。例如,8位运算中,若C7(最高位进位)与C6(次高位进位)不同,则溢出。
双符号位法
使用最高两位作为符号位,通过比较结果符号位与操作数符号位的组合来判断溢出。例如,5位二进制中,若结果符号位与操作数符号位组合为01或10,则溢出。
三、溢出示例
8位补码运算: `15 + (-24)`:结果为-9,无溢出。 - `125 + 4`:结果为129,溢出(符号位由0变1)。 四、注意事项 无符号数溢出