有符号数在计算机中的表示

来源:互联网 发布:免费炒股软件哪个好 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 15:50
 

8位有符号数补码表示范围:-128至127.


根据补码的几条规定即可推出上述结论:
1 若二进制每位全为0,则表示数0
2 若最高位(即符号位)为0,表示正数
3 若最高位为1, 表示是负数,而该负数的绝对值是多少呢?将每个二进制位(包括符号位)取反加1,得到一个二进制数,将该数看成无符号数,其值就是上述负数的绝对值。

例如,二进制的 10000000 的最高位为1, 所以它表示的是负数。是负的多少呢?我们将其八位全部取反,得到01111111, 然后加1,得到10000000. 将该数看作无符号数,值为128, 故计算机中的10000000表示的是-128

最高位(即符号位)为1的8位有符号数有128个,故可表示128个负数;最高位为0的8位有符号数有128个,但全0的那个表示数0,所以总共只能表示127个正整数。

 

 

 

只有有符号的整数才有原码、反码和补码的!其他的类型一概没有。

 

虽然我们也可以用二进制中最小的数去对应最小的负数,最大的也相对应,但是那样不科学,下面来说说科学的方法。还是说一个字节的整数,不过这次是有符号的啦,1个字节它不管怎么样还是只能表示256个数,因为有符号所以我们就把它表示成范围:-128-127。它在计算机中是怎么储存的呢?可以这样理解,用最高位表示符号位,如果是0表示正数,如果是1表示负数,剩下的7位用来储存数的绝对值的话,能表示27个数的绝对值,再考虑正负两种情况,27*2还是256个数。首先定义0在计算机中储存为00000000,对于正数我们依然可以像无符号数那样换算,从00000001到01111111依次表示1到127。那么这些数对应的二进制码就是这些数的原码。到这里很多人就会想,那负数是不是从10000001到11111111依次表示-1到-127,那你发现没有,如果这样的话那么一共就只有255个数了,因为10000000的情况没有考虑在内。

 

实际上,10000000在计算机中表示最小的负整数,就是这里的-128,而且实际上并不是从10000001到11111111依次表示-1到-127,而是刚好相反的,从10000001到11111111依次表示-127到-1。负整数在计算机中是以补码形式储存的,补码是怎么样表示的呢,这里还要引入另一个概念——反码,所谓反码就是把负数的原码(负数的原码和和它的绝对值所对应的原码相同,简单的说就是绝对值相同的数原码相同)各个位按位取反,是1就换成0,是0就换成1,如-1的原码是00000001,和1的原码相同,那么-1的反码就是11111110,而补码就是在反码的基础上加1,即-1的补码是11111110+1=11111111,因此我们可以算出-1在计算机中是按11111111储存的。

 

总结一下,计算机储存有符号的整数时,是用该整数的补码进行储存的,0的原码、补码都是0,正数的原码、补码可以特殊理解为相同,负数的补码是它的反码加1。

例:   十进制 → 二进制  

       47   → 101111

有符号的整数    原码    反码    补码
  47      00101111  11010000  00101111(正数补码和原码相同)
 -47      00101111  11010000  11010001(负数补码是在反码上加1)

原创粉丝点击