二进制算法溢出的判断主要取决于计算结果是否超出表示范围的位数,具体规则如下:
一、溢出定义
当二进制运算结果超出计算机位数限制时发生溢出。例如,8位二进制数运算结果超过8位时必然溢出。
二、判断方法
符号位与进位位比较 - 加法:
若两数同为正数(符号位均为0),结果符号位为1则溢出;若两数同为负数(符号位均为1),结果符号位为0则溢出。 - 减法:可转化为加法后判断,即被减数取反加1后与减数相加,再按上述规则判断。 - 通用方法:计算结果符号位与两数符号位不同,或最高位与次高位进位状态不同(异或为1)时溢出。
双符号位法 - 将最高两位设为符号位,运算结果若为“01”则正溢,“10”则负溢,“00”或“11”无溢出。
三、示例说明
8位补码运算:
`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=24`(0011000),`A-B`结果为`-9`(10010101),无溢出。 - `A=124`(01111000),`B=24`(0011000),`A-B`结果为`100`(01100100),无溢出。- 溢出示例:
`8位`:`11111111 + 10000000 = 101111111`(实际为`01111111`,溢出)。 四、注意事项
符号位优先法:适用于所有运算,通过异或判断符号位变化。- 进位位优先法:适用于补码运算,通过异或判断最高位与次高位进位是否一致。通过以上方法,可准确判断二进制算术运算是否发生溢出。