负数在计算机中以补码形式存储,以下是关于负数在计算机中存储方式的详细解释:
1、原码
定义:符号位加上真值的绝对值,即最高位为符号位,其余位表示值。
例子:+9的原码是0000 1001,-9的原码是1000 1001。
2、反码
定义:正数的反码就是其本身;负数的反码是在其原码的基础上,符号位不变,其余各位取反(0变1,1变0)。
例子:+9的反码是0000 1001,-9的反码是1111 0110。
3、补码
定义:正数的补码就是其本身;负数的补码是在其反码的基础上+1。
例子:+9的补码是0000 1001,-9的补码是1111 0111。
4、计算示例
十进制 -9 转换为二进制:
原码:1000 1001
反码:1111 0110
补码:1111 0111
5、存储方式
符号位:最高位为符号位,1表示负数,0表示正数。
数值位:其余位表示数值,通过补码的形式存储。
6、存储实例
8位二进制数:+9的二进制表示为0000 1001,-9的二进制表示为1111 0111。
32位二进制数:+14的原码为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110,-14的原码为1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110。
7、位移运算
左移:低位补0。
带符号右移:高位补符号位(正数补0,负数补1)。
无符号右移:高位补0。
相关问题与解答
问题1:为什么计算机使用补码来存储负数?
答:计算机使用补码来存储负数是因为补码系统能够简化加减法运算,使得加法和减法可以统一处理,并且能够表示更多的负数范围,8位二进制数使用补码可以表示-128到127的范围,而原码只能表示-127到127的范围。
问题2:如何将一个负数从补码转换为原码?
答:将负数的补码转换为原码需要两步:首先对补码进行按位取反得到反码,然后在反码的基础上加1得到原码,假设有一个8位二进制数1111 0111(补码),按位取反得到0000 1000,再加1得到0000 1001,这就是原码。
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