什么是补码

什么是补码?又是干什么用的?举几个例子 关于补码的

补码是用来解决负数在计算机中的表示问题的。正数的补码就是其本身;负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)。

例:1-1 = 1+(-1) = 00000001(原码) + 100000001(原码) =00000001(反码) +11111110(反码)  = 11111111(反码)=10000000(原码) = -0

用反码运算时,结果为-0,虽然+0和-0都是0,但是看起来总是觉得怪怪的,何况0带符号没有任何意义,并且出现了两个能表示0的二进制数00000000和10000000。
这让严谨的程序员们如何能接受,为了消除歧义,于是出现了反码。

扩展资料

补码这个编码方案要解决的是如何在机器中表示负数,其本质意义为用一个正数来表示这个正数对应的负数。所谓-20的补码是指:如何在机器中用补码形式表示-20。

具体过程是这样的:将20的二进制形式直接写出00010100,然后所有位取反变成11101011,再加1变成了11101100。最简单的补码转换方式,不必去理会转换过程中的符号位,只关注转换前和最终转换后的符号位就行。

补码的总前提是机器数,不要忘了机器数的符号位含义,最高位为0表示正数,最高位为1表示负数,而最高位是指机器字长的最左边一位。字节数100B,最高位为00000100中的最左边的0。

参考资料来源:百度百科-补码

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  推荐于2017-09-14
补码补码举例 1、在计算机系统中,数值一律用补码来表示(存储)。
主要原因:使用补码,可以将符号位和其它位统一处理;同时,减法也可按加法来处理。另外,两个用补
码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃。
2、补码与原码的转换过程几乎是相同的。
数值的补码表示也分两种情况:
(1)正数的补码:与原码相同。
例如,+9的补码是00001001。
(2)负数的补码:符号位为1,其余位为该数绝对值的原码按位取反;然后整个数加1。
例如,-7的补码:因为是负数,则符号位为“1”,整个为10000111;其余7位为-7的绝对值+7的原码
0000111按位取反为1111000;再加1,所以-7的补码是11111001。
已知一个数的补码,求原码的操作分两种情况:
(1)如果补码的符号位为“0”,表示是一个正数,所以补码就是该数的原码。
(2)如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,求原码的操作可以是:符号位为1,其余各位取
反,然后再整个数加1。
例如,已知一个补码为11111001,则原码是10000111(-7):因为符号位为“1”,表示是一个负
数,所以该位不变,仍为“1”;其余7位1111001取反后为0000110;再加1,所以是10000111。
在“闲扯原码、反码、补码”文件中,没有提到一个很重要的概念“模”。我在这里稍微介绍一下“模”
的概念:
“模”是指一个计量系统的计数范围。如时钟等。计算机也可以看成一个计量机器,它也有一个计量范
围,即都存在一个“模”。例如:
时钟的计量范围是0~11,模=12。
表示n位的计算机计量范围是0~2^(n)-1,模=2^(n)。
“模”实质上是计量器产生“溢出”的量,它的值在计量器上表示不出来,计量器上只能表示出模的
余数。任何有模的计量器,均可化减法为加法运算。
例如: 假设当前时针指向10点,而准确时间是6点,调整时间可有以下两种拨法:
一种是倒拨4小时,即:10-4=6
另一种是顺拨8小时:10+8=12+6=6
在以12模的系统中,加8和减4效果是一样的,因此凡是减4运算,都可以用加8来代替。
对“模”而言,8和4互为补数。实际上以12模的系统中,11和1,10和2,9和3,7和5,6和6都有这个特
性。共同的特点是两者相加等于模。
对于计算机,其概念和方法完全一样。n位计算机,设n=8, 所能表示的最大数是11111111,若再
加1称为100000000(9位),但因只有8位,最高位1自然丢失。又回了00000000,所以8位二进制系统的
模为2^8。 在这样的系统中减法问题也可以化成加法问题,只需把减数用相应的补数表示就可以
了。把补数用到计算机对数的处理上,就是补码。
另外两个概念
一的补码(one's complement) 指的是正数=原码,负数=反码
而二的补码(two's complement) 指的就是通常所指的补码。
这里补充补码的代数加减运算:
1、补码加法
[X+Y]补 = [X]补 + [Y]补
【例7】X=+0110011,Y=-0101001,求[X+Y]补
[X]补=00110011 [Y]补=11010111
[X+Y]补 = [X]补 + [Y]补 = 00110011+11010111=00001010
注:因为计算机中运算器的位长是固定的,上述运算中产生的最高位进位将丢掉,所以结果不是
100001010,而是00001010。
2、补码减法
[X-Y]补 = [X]补 - [Y]补 = [X]补 + [-Y]补
其中[-Y]补称为负补,求负补的方法是:对补码的每一位(包括符号位)求反,最后末位加“1”。
这里补充补码的代数解释:
任何一个数都可以表示为-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a;
这个假设a为正数,那么-a就是负数。而根据二进制转十进制数的方法,我们可以把a表示为:a=k0*2^0+k1*2^1+k2*2^2+……+k(n-2)*2^(n-2)
这里k0,k1,k2,k(n-2)是1或者0,而且这里设a的二进制位数为n位,即其模为2^(n-1),而2^(n-1)其二项展开是:1+2^0+2^1+2^2+……+2^(n-2),而式子:-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a中,2^(n-1)-a代入a=k0*2^0+k1*2^1+k2*2^2+……+k(n-2)*2^(n-2)和2^(n-1)=1+2^0+2^1+2^2+……+2^(n-2)两式,2^(n-1)-a=(1-k(n-2))*2^(n-2)+(1-k(n-3))*2^(n-3)+……+(1-k2)*2^2+(1-k1)*2^1+(1-k0)*2^0+1,而这步转化正是取反再加1的规则的代数原理所在。因为这里k0,k1,k2,k3……不是0就是1,所以1-k0,1-k1,1-k2的运算就是二进制下的取反,而为什么要加1,追溯起来就是2^(n-1)的二项展开式最后还有一项1的缘故。而-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a中,还有-2^(n-1)这项未解释,这项就是补码里首位的1,首位1在转化为十进制时要乘上2^(n-1),这正是n位二进制的模。
不能贴公式,所以看起来很麻烦,如果写成代数式子看起来是很方便的。
注:n位二进制,最高位为符号位,因此表示的数值范围-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模为2^(n-1)。上面提到的8位二进制模为2^8是因为最高位非符号位,表示的数值范围为0——2^8-1。本回答被提问者采纳
第2个回答  推荐于2017-09-27
1、补码就是把减法当加法计算,采用进位丢失得到计算结果时应该补够的数。
2、任何进制的数都有补码,不只是二进制数有补码。
3、以十进制为例:100-15要变成进位丢失的加法计算时,可以采用1000-15得到15的补码是985,这样100+985=1085,由于进位是丢的(或说抛弃进位),所以得到085也就是85,二进制补码也是这个意思。
4、二进制求补码的方法是对二进制数按位进行取反,然后再加上1得到。(这只是二进制补码的求法,不是补码的概念。)
第3个回答  2019-04-10
1
补码
注意:此处的'=='是相等的意思。'='是赋值的意思。
在机器世界里:
正数的最高位是符号位0,负数的最高位是符号位1。
对于正数:反码==补码==原码。
对于负数:反码==除符号位以外的各位取反。
    
补码==反码+1.
    
原码==补码-1后的反码==补码的反码+1。(读完本文后,应该能够直观地认识到本式的正确性)
可以轻易发现如下规律:
自然计算 :a-b==c.
计算机计算:a-b==a+b的补码==d.
c的补码是d.
通过此法,可以把减法运算转换为加法运算。
所以补码的设计目的是:
1.使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化运算规则.
2.减运算转换为加运算,进一步简化计算机中运算器的线路设计.
第4个回答  2022-03-06

补码是怎么回事? 这得从“补数”谈起。

计算机所能计算的位数,是固定的,如八位机、16 位。。。

位数限定之后,就可以用“补数”代替负数,用加法实现减法运算。

限定两位十进制,-1,就可以用 +99 代替。

   25 - 1 = 24

   25 + 99 = (一百) 24

舍弃进位,只取两位,这两种算法功能就完全相同。

99,就是-1 的补数。 计算公式:补数 = 一百+负数。

一百,是用两位十进制,循环计数的周期。

这个周期,在计算机专业,又称为“模”。

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计算机用二进制,补数,就改称为:补码。

八位二进制:0000 0000~1111 1111 (十进制 255)。

循环计数的周期,是:2^8 = 256。

求负数补码的计算公式,也是: 周期 + 负数。

 

-1 补码就是:256 + (-1) = 255 = 1111 1111(二进制)。

用不存在的“原码反码取反加一”来求,也是这个结果。

 

正数,不用转换,直接参加运算。所以,正数自身就是补码。

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举例说明,如: 5 - 7 = -2。

用八位补码计算的过程如下:

    5 的补码=0000 0101

    -7的补码=1111 1001

--相加-------------

   得   (1)  1111 1110 = -2 的补码

舍弃进位,只保留八位,这就用加法,实现了 5-7。

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