【Dognle】【计算机硬件】原码、反码、补码、移码

原码

将最高位用作符号位（0表示正数，1表示负数），其余各位代表数值本身的绝对值表示形式

 例如+1:00000001，-1:1000 0001

再直接使用原码在计算时会有麻烦，十进制1和-1相加得0，但是二进制原码相加

(0000 0001)2+(1000 0001)2=(10000010)2,结果得-2，所以，使用原码直接参数计算可能会出现错误的结果，故而原码的符号位不能直接参与计算，必须和其他位分开，这样会增加硬件的开销

反码

正数的反码与原码相同，负数的反码符号位为1，其余各位为该数绝对值的原码按位取反

例如-1:1111 1110，第一个“1”是符号位不变，后面的“111 1110”则是由原码“000 0001”取反得到，即“1”换成“0”，“0”换为“1”得到。

由于，(0000 0001)2+(1111 1110)2=(1111 1111)2,其中(1111 1111)2是负0，由于普通观念中，0不分正负，故反码的符号位可直接参与计算。

补码

正数的补码与原码形同，负数的补码是该数的反码加1，即补“1”

例-1:1111 1111是由1000 0001转换成反码11111110，再补“1”

(1111 1110)2+(0000 0001)2=(0000 0000)2，直接使用补码进行计算的结果也是正确的，故而补码的符号位也可以直接参与计算

对于一个补码表示的数，要计算其原码，只要对它再次求补即可得到该数的原码

移码

移码是对补码的符号位取反得到的，只用于表示浮点数的阶码

例如-1:0111 1111

 

以+1和-1（8位二进制）为例：

 

原码

反码

补码

移码

正数

0000 0001

原码

原码

1000 0001

负数

1000 0001

1111 1110

1111 1111

0111 1111

可计算

否

可

可

可

特征

符号位（最高）；

0正，1负

正不变，

负非符号位取反

正不变，

反码并补1

补码符号位取反