負數與二進制換轉方法


負數與二進制換轉方法

十進制負數轉二進制

假設有一個 int 類型的數,值為5,那么,我們知道它在計算機中表示為: (因為java中int 是4個字節,所以高位需要補0,占夠32位) 

00000000 00000000 00000000 00000101

現在想知道,-5在計算機中如何表示?

在計算機中,負數以原碼的補碼形式表達

原碼:一個正數,按照絕對值大小轉換成的二進制數;一個負數按照絕對值大小轉換成的二進制數,然后最高位補1,稱為原碼。 

比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是 5的 原碼;10000000 00000000 00000000 00000101 是 -5的 原碼。  

反碼:正數的反碼與原碼相同,負數的反碼為對該數的原碼除符號位外各位取反。 

取反操作指:原為1,得0;原為0,得1。(1變0; 0變1) 

比如:正數00000000 00000000 00000000 00000101 的反碼還是 00000000 00000000 00000000 00000101 ; 

負數10000000 00000000 00000000 00000101每一位取反(除符號位),得11111111 11111111 11111111 11111010。 

稱:10000000 00000000 00000000 00000101 和 11111111 11111111 11111111 11111010互為反碼。 

補碼:正數的補碼與原碼相同,負數的補碼為對該數的原碼除符號位外各位取反,然后在最后一位加1. 

比如:10000000 00000000 00000000 00000101 的反碼是:11111111 11111111 11111111 11111010。

那么,補碼為: 

11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011 

所以,-5 在計算機中表達為:11111111 11111111 11111111 11111011。轉換為十六進制:0xFFFFFFFB。

再舉一例,我們來看整數-1在計算機中如何表示。

假設這也是一個int類型,那么: 

1、先取-1的原碼:10000000 00000000 00000000 00000001 

2、得反碼: 11111111 11111111 11111111 11111110(除符號位按位取反) 

3、得補碼: 11111111 11111111 11111111 11111111 

可見,-1在計算機里用二進制表達就是全1。16進制為:0xFFFFFF

主要知識點:

①正數的反碼和補碼都與原碼相同。 

②而負數的反碼為對該數的原碼除符號位外各位取反。 

③負數的補碼為對該數的原碼除符號位外各位取反,然后在最后一位加1


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