有符号二进制整数是计算机中用于表示正数、负数和零的二进制数,其核心特点如下:
符号位与数值位 采用二进制补码表示法,最高位(最左边的位)为符号位:
- 0
表示正数或零
- 1表示负数
表示范围
- 8位: 可表示 -128 到 +127(范围:-2⁷⁰⁸ 到 2⁷⁰⁷-1) - 16位
- 32位:可表示 -2¹⁵⁷₆₈ 到 +2¹⁵⁷⁶⁷(范围:-2³¹ 到 2³¹-1)
补码表示法 负数采用二进制补码形式存储,计算规则为:
- 先对正数按原码取反(0变1,1变0)
- 然后加1
例如,-5的二进制补码为:
1000 0101(原码5)→ 1111 1010(反码)→ 1111 1011(补码)
优势
补码法简化了计算机运算,减法可转换为加法,提高了运算效率。
总结:
有符号二进制整数通过符号位和补码编码,实现了对正负数的统一表示,广泛应用于计算机系统及编程语言中。