補碼的編程
㈠ 在c語言中補碼什麼意思
補碼主要是為了cpu運算器在進行減法運算時避免借位而設立的。
在早期,cpu中的運算器部分,只要實現一個加法器就可以完成四由算術運算。
因為計算機中的數值編碼是有限位數的,所以減法實際上相當於加上減數的補碼,而乘法是循環的加法,除法是循環的減法。這種思想在數學上叫轉化思想,在兵法上與」借刀殺人「、」借屍還魂「的借是「異曲同工」,用牛頓的話叫做「站在巨人的肩上「。
舉例說明,以8位的二進制為例,要計算1-1,只要用1加上-1的補碼即可。
-1的原碼:1000 0001,最高位是符號為,1表示負數,0表示正數。
-1的反碼:1111 1110, 按位取反是除符號位以外,其它每個位上的0變成1,1變成0。
-1的補碼:1111 1111,在反碼的基礎上是加上1即為補碼。
1-1 = 1+ 1111 1111 = 1 0000 0000 ,因為只有8位的二進製表示方法,此時溢出了,溢出位在硬體上是沒法表示的,因此結果還是0.
㈡ 編程原碼轉補碼
1:我們來看一下補碼的求得過程:將原碼的各位取反,再加1,得到補碼。舉個例子,1001,它全部取反之後就是0110,再加1得到0111。將原碼與補碼加相,會得到10000。我們應該知道,計算機最基礎的運算器只能做加法,所以叫累加器,它做不了減法。所以當需要減法的時候我們取減數的補碼,用被減數去加這個補碼。如果是1111-1001=0110的話就相當於1111-(10000-0111)=1111
0111=0110,乎信其中0111是1001的補碼。由於碼不像數字,碼是有位數的限制的,當有多於其位數的操作時是不表現出來的,所以減去一個數的原碼就相當於加上它的補碼。相信,看握毀明白了這一條,第三個問題也就解決了。
2.規定……歲皮輪慣例的,當初就這么說的,反正二進制就兩個數,不是0就是1,取反就是對方。1比0大,正數比負數大……我是這樣想的,這一點我不敢肯定。
4.不記符號位的話,原碼
補碼=100...0(0的位數與原碼的位置一致),那你說這兩個碼是不是互為原補碼?取補碼之後再取一次補碼就是自身了。
㈢ C語言里的補碼是什麼意思多舉幾個例子來解釋.
補碼,是在計算機內部,正負數的存放格式。
C 語言是高級語言。
用高級語言編程,是不用關心計算機內部的事的。
如果非要涉及計算機內部的細節,那就不是高級語言了。
很多教材書籍的作者,都沒有弄明白:什麼是高級語言。
計算機內部的碼,有很多種了,要是討論起來,C 語言就學不完了。
㈣ C語言編程之二進制原碼、反碼和補碼
概述
在計算機內,有符號數有3種表示法:原碼、反碼和補碼。
在計算機中,數據是以補碼的形式存儲的,所以補碼在c語言的教學中有比較重要的地位,而講解補碼必須涉及到原碼、反碼。
詳細釋義
所謂原碼就是二進制定點表示法,即最高位為符號位,「0」表示正,「1」表示負,其餘位表示數值的大小。
反碼表示法規定:正數的反碼與其原碼相同;負數的反碼是對其原碼逐位取反,但符號位除外。
補碼表示法規定:正數的補碼與其原碼相同;負數的補碼是在其反碼的末位加1。
原碼、反碼和補碼的表示方法
定點整數表示法
定點小數小時法
反碼
正數:正數的反碼與原碼相同。
負數:負數的反碼,符號位為「1」,數值部分按位取反。
例如: 符號位 數值位
[+7]反= 0 0000111 B
[-7]反= 1 1111000 B
注意:
a. 數0的反碼也有兩種形式,即
[+0]反=00000000B
[- 0]反=11111111B
b. 8位二進制反碼的表示範圍:-127~+127
原碼
在數值前直接加一符號位的表示法。
例如: 符號位 數值位
[+7]原= 0 0000111 B
[-7]原= 1 0000111 B
注意:
數0的原碼有兩種形式:
[+0]原= 00000000B
[-0]原= 10000000B
位二進制原碼的表示範圍:-127~+127
補碼
1)模的概念:把一個計量單位稱之為模或模數。
例如,時鍾是以12進制進行計數循環的,即以12為模。在時鍾上,時針加上(正撥)12的整數位或減去(反撥)12的整數位,時針的位置不變。
對於一個模數為12的循環系統來說,加2和減10的效果是一樣的;因此,在以12為模的系統中,凡是減10的運算都可以用加2來代替,這就把減法問題轉化成加法問題了(註:計算機的硬體結構中只有加法器,所以大部分的運算都必須最終轉換為加法)。
10和2對模12而言互為補數。
同理,計算機的運算部件與寄存器都有一定字長的限制(假設字長為8),因此它的運算也是一種模運算。當計數器計滿8位也就是256個數後會產生溢出,又從頭開始計數。產生溢出的量就是計數器的模,顯然,8位二進制數,它的模數為2^8=256。在計算中,兩個互補的數稱為「補碼」。
2)補碼的表示:
正數:正數的補碼和原碼相同。
負數:負數的補碼則是符號位為「1」。並且,這個「1」既是符號位,也是數值位。數值部分按位取反後再在末位(最低位)加1。也就是「反碼+1」。
例如: 符號位 數值位
[+7]補= 0 0000111 B
[-7]補= 1 1111001 B
補碼在微型機中是一種重要的編碼形式,請注意:
a. 採用補碼後,可以方便地將減法運算轉化成加法運算,運算過程得到簡化。
正數的補碼即是它所表示的數的真值,而負數的補碼的數值部份卻不是它所表示的數的真值。
採用補碼進行運算,所得結果仍為補碼。
b. 與原碼、反碼不同,數值0的補碼只有一個,即
[0]補=00000000B。
若字長為8位,則補碼所表示的范圍為-128~+127;進行補碼運算時,應注意所得結果不應超過補碼所能表示數的范圍。
原碼、反碼和補碼之間的轉換
由於正數的原碼、補碼、反碼表示方法均相同,不需轉換。
在此,僅以負數情況分析。
(1) 已知原碼,求補碼。
例:已知某數X的原碼為10110100B,試求X的補碼和反碼
解:由[X]原=10110100B知,X為負數。求其反碼時,符號位不變,數值部分按位求反;求其補碼時,再在其反碼的末位加1。
1 0 1 1 0 1 0 0 原碼
1 1 0 0 1 0 1 1 反碼,符號位不變,數值位取反
1 1 0 0 1 1 0 0 補碼,符號位不變,數值位取反+1
故:[X]補=11001100B,[X]反=11001011B。
(2) 已知補碼,求原碼。
分析:按照求負數補碼的逆過程,數值部分應是最低位減1,然後取反。但是對二進制數來說,先減1後取反和先取反後加1得到的結果是一樣的,故仍可採用取反加1 有方法。
例:已知某數X的補碼11101110B,試求其原碼。
解:由[X]補=11101110B知,X為負數。
1 1 1 0 1 1 1 0 補碼
1 1 1 0 1 1 0 1 反碼(符號位不變,數值位取反加1)
1 0 0 1 0 0 1 0 原碼(符號位不變,數值位取反)
關於補碼的補充例子:
一個正的整數的補碼就是這個整數變成二進制的值。
舉例:一個int型變數i=10,其二進制補碼就是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010(0x0000000A)
2. 一個負整數的二進制補碼,就是該負數的絕對值所對應的補碼全部取反後加1.
舉例:int i=-10的補碼如何求得:
先求-10的絕對值10的補碼是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010(0x0000000A);
再將求得的補碼取反: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101
再將取反後得到的補碼加1: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101 + 1
即可得到-10的二進制補碼: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110(0xFFFFFFF6)
3. +0和-0的二進制補碼都是0
首先+0的二進制補碼是0;
-0的二進制補碼是+0的二進制補碼取反後加1,+0的二進制補碼為0,取反後為FFFFFFFF,加1後還是0
原碼和反碼在數值0都有二意,唯有補碼在數值0是唯一的碼值!
㈤ 關於補碼在編程中的問題
如果僅僅看到一個二進制串11111100,它敏薯可能代表-4,也可能代表252。具體要看你怎麼定義了。
在編程時,如果你定義
singed int a,b
b=a/64;
那麼編譯後的匯編程序會把11111100當作-4處理,然後按照補碼運算的規則用一段匯編子程序完成/64的功能。
在編程時,如果你定義
unsinged int a,b
a="11111100"
b=a/64;
那麼編譯後的匯編程序會把11111100當作252處彎拿咐理,然後可能埋純用幾條匯編指令右移5位完成/64的功能。
㈥ 編程實現能夠輸出給定整數i的二進制補碼。c/c++,java語言任選
參考例子如下:
importjava.util.*;
publicclassTestBina{
//輸出二進制的函數,傳入參數i,輸出其二進制補碼
staticvoidprintBinaryInt(int缺族敬i){
System.out.println("int:"+i+",binary:");
System.out.print("");
//通過以下循環,從高到低每次取出i的補碼的每一位穗陪數
伏慎for(intj=31;j>=0;j--)
if(((1<<j)&i)!=0)
System.out.print("1");
else
System.out.print("0");
System.out.println();
}
//主函數調用printBinaryInt(inti)
publicstaticvoidmain(String[]args){
Randomrand=newRandom();
inti=rand.nextInt();
intj=rand.nextInt();
printBinaryInt(i);
printBinaryInt(j);
printBinaryInt(10);
printBinaryInt(-10);
}
}
㈦ 計算機原碼 反碼 補碼是什麼這跟編程有什麼用
在計算機系統中,數值,一律採用補碼表示和存儲。
計算機中,根本就不使用原碼和反碼。
補碼的功能,類似於:
時針,倒撥 3 小時,可以用正撥 9 小時代替。
按照這種思路,計算機中的負數,當然也可以用正數(即補碼)代替。
如果這樣,計算機中,就沒有負數了。
同時,減法運算,也都不存在了。
那麼,藉助於補碼,就能去掉計算機中的減法運算,從而就能簡化計算機的硬體。
這就是使用補碼的原因。
------------------------
在鍾表中扒碼知,時針轉一圈,周期是 12。
正撥 9 代替倒撥 3,其演算法是:9 = -3 + 周期 12。
分針,倒撥 X 分,也可用正撥(-X + 周期 60)代替。
在三角函數中,周期是 2π。
一個負角度,也能用周期,算出等效的正角度。
如:-π/2,就可以轉換成成:+3π/2。
上述這些正數,就是「負數的補數」。
求補數的公式:
補數= 負數 + 周期。
------------------------
在計算機中,8 位 2 進制,稱為一個位元組。
其計數周期是:2^8 = 256。
那麼,求負數補碼的公式:
補碼 = 負數 + 周期 2^n。
-1 的補碼是:-1 + 256 = 255 = 1111 1111(二進制)。
-2 的補碼是:-2 + 256 = 254 = 1111 1110(二進制)。
。。。
正數,則必須直接參加運算,不許作任何轉換。
即:正數,根本就不存在補碼。
------------------------
例如,7-2 = 5,用八位補碼計算如下:
7 = 0000 0111
[-2] 補 = 1111 1110
--相加------------
得:(1) 0000 0101 = 5
舍棄進位,結果就完全正確。
由此可知,藉助於補碼,確實就消除了減法運算。
------------------------
補碼,是從計數系統的周期性,推導出來的。
補碼與「原碼反碼符號位」,並模螞無半點關系。
由「取反加一」學習補碼,就不會理解補碼的作用和產生的原因。
那麼,為什麼要定義原碼、反碼、符號位?
老外數學不好,也就只能用這春消些騷操作,來求補碼了。
㈧ C語言中的原、反、補碼
c語言中,所有的整型數據實際存儲的都是補碼。
要計算補碼,先要知道原碼的概念,原碼也就是一個10進制數的二進製表達方式,比如100的原碼為1100100。
補碼的計算原則為:
1
對於無符號數以及有符號數中的正數,其補碼就是原碼本身;
2
對於有符號數中的負數,其補碼為真值絕對值的反碼加一,其中反碼為原碼按位取反。
針對負數舉例說明:
-100在用char型(8位)表示時,其補碼可以按照如下流程計算。
1、
100的原碼為01100100
2、按位取反,得到反碼為10011011
3、將反碼加1,
即10011011+1
=
10011100。
於是-100的補碼表示就是10011100,也就是0x9c(16進制)。
㈨ C語言中,原碼,補碼和反碼怎麼換算
分類: 電腦/網路 >> 程序設計鄭櫻 >> 其他編程語言
問題描述:
麻煩說詳細點,再舉個例子.我基礎差,怕聽不懂.謝謝!!
解析:
數在計算機中是以二進制形式表示的。
數分為有符號數和無符號數。
原碼、反碼、補碼都是有符號定點數的虛弊表示方法。
一個有符號定點數的最高位為符號位,0是正,1是副。
以下都以8位整數為例,
原碼就是這個數本身的二進制形式。
例如
1000001 就是-1
0000001 就是+1
正數的反碼和補碼都是和原碼相同。
負數的反碼是將其原碼除符號位之外的各位求反
[-3]反=[***********]反=***********
負數的補碼是將其原碼除符號位之外的各位求反之後在末位再加1。
[-3]補=[***********]補=***********
一個數和它的補碼是可逆的。
為什麼要設立補碼呢?
第一是為了能讓計算機執行減法:
[a-b]補=a補+(-b)補
第二個原因是為了統一正0和負0
正零:***********
負零:***********
這兩個數其實都是0,但他們的原碼卻有不同的表示。
但是他們的補碼是一樣的,都是***********
特別注意,如果+1之後有進位的,要一直往前進位,包括符號位!(這和反碼是不同的!)
[***********]補
=[***********]反+1
=***********+1
=(1)***********
=***********(最高位溢出了,符號位變成了0)
有人會問
***********這個補碼表示的哪個數的補碼呢?
其實這是一個規定,這個數表示的是-128
所以n位補碼能表示的范圍是
-2^(n-1)到2^(n-1)-1
比n位原碼能表示的數多一喊譽叢個
㈩ 鍵盤輸入4位十進制數,求其補碼。 用匯編語言編寫程序
;輸入不超過65535的10進制數,將其以16位2進制數的形式顯示補碼(neg指令意義的補碼)
;非數學意義上的補碼
CODESEGMENT
ASSUMECS:CODE
ORG100H
START:
JMPBBB
XDW0
MSG1DB10,13,'pleaseinputanumber:','$'
MSG2DB10,13,16DUP(0),'$'
BBB:PUSHCS
POPDS
PUSHCS
POPES
LEADX,MSG1
MOVAH,9
INT21H
LEABX,X
伍橘MOVAX,0
PUSHAX
AGAIN1:
MOVAH,1
INT21H
蘆橘哪CMPAL,13
JELINE0
SUBAL,30H
MOVAH,0
MOVSI,AX
POPAX
MOVCL,10
MOVCH,0
MULCX
ADDAX,SI
PUSHAX
JMPAGAIN1
LINE0:
POPAX
NEGAX;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
MOVX,AX
;=================
LEADI,MSG2
INCDI
INCDI
MOV陪碼CX,16
MOVAX,X
AGAIN2:
ROLAX,1
JC@1
MOVBYTEPTR[DI],30H
JMP@2
@1:MOVBYTEPTR[DI],31H
@2:INCDI
LOOPAGAIN2
;==============
LEADX,MSG2
MOVAH,9
INT21H
MOVAH,8
INT21H
MOVAH,4CH
INT21H
CODEENDS
ENDSTART