当前位置:首页 » 服务存储 » 机器数以补码形式存储吗
扩展阅读
webinf下怎么引入js 2023-08-31 21:54:13
堡垒机怎么打开web 2023-08-31 21:54:11

机器数以补码形式存储吗

发布时间: 2022-08-06 14:51:25

㈠ 设寄存器位数为8位,机器数采用补码形式(一位符号位),对应于十进制数-27,寄存器内是多少,怎么算啊

对于十进制的数-27,在寄存器内是:1,1100101。

计算机存储负数采用补码的存储形式,所以我们要先计算出-27的原码形式:运用十进制转二进制的方法转为二进制形式为:1,0011011。然后再转化为补码,原码转化为补码的方法为将原码初符号位全部取反然后再加1。

所以得出存储的补码形式:1,0011011→1,1100100+1=1,1100101。

(1)机器数以补码形式存储吗扩展阅读:

补码的性质:

以补码定义式为基础,沿数轴列出典型的真值、原码与补码表示,可清楚了解补码的有关性质 。

1、在补码表示中,最高位x0(符号位)表示数的正负,在形式上与原码相同,即 0正 1负。但补码的符号位是数值的一部分,由补码定义式计算而得。例如,负小数补码中为 x0为1,这个 1是真值X(负)加模 2后产生。

2、在补码表示中,数 0只有一种表示,[+0]补 =[-0]补 =0.000……0。

3、负数补码表示的范围比原码稍宽,多一种数码组合。对于定点数,若为纯小数,表示范围为:

-1~1-2^(-n),若为纯整数,表示范围为:-2^n~2^n-1。

原码求补码:

正数:

正整数的补码是其二进制表示,与原码相同。

例:+9的补码是00001001。

负数:

求负整数的补码,将其原码除符号位外的所有位取反(0变1,1变0,符号位为1不变)后加1。

例:求-5的补码。

-5对应带符合位负数5(10000101)→除符号位外所有位取反(11111010)→加00000001(11111011)。

所以-5的补码是11111011。

0的补码:

数0的补码表示是唯一的。

[+0]补=[+0]反=[+0]原=00000000。

[ -0]补=11111111+1=00000000。

参考资料来源:网络-补码

㈡ 计算机里的数都是以补码形式出现的吗

1.计算机里的数都是补码形式,因为CPU只会做加法,数的补码形式就可以用加法实现减法运算,进而以加法完成所有的运算。至于数以什么码的形式输入和输出,编程人员是可以控制的。
2.计算机里数码的位数是2的正整数次方,比如4位、8位、16位,因为CPU及周边电路一旦制成,一次处理数据位数、总线位数、各种寄存器位数就都固定下来,都是2的正整数次方位,这样选择的理由很多,可参照有关资料了解。
3.一个8位的补码数,它表示数的范围是-128~+127,原码表示数的范围是-127~+127,反码表示数的范围是-127~+127,就是因为最高位是符号位,实际数位只有7 位。

㈢ 原码、反码、补码

请我给你的详解:原码、补码和反码

(1)原码表示法

原码表示法是机器数的一种简单的表示法。其符号位用0表示正号,用:表示负号,数值一般用二进制形式表示。设有一数为x,则原码表示可记作〔x〕原。

例如,X1= +1010110

X2= 一1001010

其原码记作:

〔X1〕原=[+1010110]原=01010110

〔X2〕原=[-1001010]原=11001010

原码表示数的范围与二进制位数有关。当用8位二进制来表示小数原码时,其表示范围:

最大值为0.1111111,其真值约为(0.99)10

最小值为1.1111111,其真值约为(一0.99)10

当用8位二进制来表示整数原码时,其表示范围:

最大值为01111111,其真值为(127)10

最小值为11111111,其真值为(-127)10

在原码表示法中,对0有两种表示形式:

〔+0〕原=00000000

[-0] 原=10000000

(2)补码表示法

机器数的补码可由原码得到。如果机器数是正数,则该机器数的补码与原码一样;如果机器数是负数,则该机器数的补码是对它的原码(除符号位外)各位取反,并在未位加1而得到的。设有一数X,则X的补码表示记作〔X〕补。

例如,[X1]=+1010110

[X2]= 一1001010

[X1]原=01010110

[X1]补=01010110

即 [X1]原=[X1]补=01010110

[X2] 原= 11001010

[X2] 补=10110101+1=10110110

补码表示数的范围与二进制位数有关。当采用8位二进制表示时,小数补码的表示范围:

最大为0.1111111,其真值为(0.99)10

最小为1.0000000,其真值为(一1)10

采用8位二进制表示时,整数补码的表示范围:

最大为01111111,其真值为(127)10

最小为10000000,其真值为(一128)10

在补码表示法中,0只有一种表示形式:

[+0]补=00000000

[+0]补=11111111+1=00000000(由于受设备字长的限制,最后的进位丢失)

所以有[+0]补=[+0]补=00000000

(3)反码表示法

机器数的反码可由原码得到。如果机器数是正数,则该机器数的反码与原码一样;如果机器数是负数,则该机器数的反码是对它的原码(符号位除外)各位取反而得到的。设有一数X,则X的反码表示记作〔X〕反。

例如:X1= +1010110

X2= 一1001010

〔X1〕原=01010110

[X1]反=〔X1〕原=01010110

[X2]原=11001010

[X2]反=10110101

反码通常作为求补过程的中间形式,即在一个负数的反码的未位上加1,就得到了该负数的补码。

例1. 已知[X]原=10011010,求[X]补。

分析如下:

由[X]原求[X]补的原则是:若机器数为正数,则[X]原=[X]补;若机器数为负数,则该机器数的补码可对它的原码(符号位除外)所有位求反,再在未位加1而得到。现给定的机器数为负数,故有[X]补=[X]原十1,即

[X]原=10011010

[X]反=11100101

十) 1

[X]补=11100110

例2. 已知[X]补=11100110,求〔X〕原。

分析如下:

对于机器数为正数,则〔X〕原=〔X〕补

对于机器数为负数,则有〔X〕原=〔〔X〕补〕补

现给定的为负数,故有:

〔X〕补=11100110

〔〔X〕补〕反=10011001

十) 1

〔〔X〕补〕补=10011010=〔X〕原

或者说:

数在计算机中是以二进制形式表示的。
数分为有符号数和无符号数。
原码、反码、补码都是有符号定点数的表示方法。
一个有符号定点数的最高位为符号位,0是正,1是副。

以下都以8位整数为例,

原码就是这个数本身的二进制形式。
例如
0000001 就是+1
1000001 就是-1

正数的反码和补码都是和原码相同。

负数的反码是将其原码除符号位之外的各位求反
[-3]反=[10000011]反=11111100
负数的补码是将其原码除符号位之外的各位求反之后在末位再加1。
[-3]补=[10000011]补=11111101
一个数和它的补码是可逆的。

为什么要设立补码呢?

第一是为了能让计算机执行减法:
[a-b]补=a补+(-b)补

第二个原因是为了统一正0和负0
正零:00000000
负零:10000000
这两个数其实都是0,但他们的原码却有不同的表示。
但是他们的补码是一样的,都是00000000
特别注意,如果+1之后有进位的,要一直往前进位,包括符号位!(这和反码是不同的!)
[10000000]补
=[10000000]反+1
=11111111+1
=(1)00000000
=00000000(最高位溢出了,符号位变成了0)

有人会问
10000000这个补码表示的哪个数的补码呢?
其实这是一个规定,这个数表示的是-128
所以n位补码能表示的范围是
-2^(n-1)到2^(n-1)-1
比n位原码能表示的数多一个

又例:
1011
原码:01011
反码:01011 //正数时,反码=原码
补码:01011 //正数时,补码=原码

-1011
原码:11011
反码:10100 //负数时,反码为原码取反
补码:10101 //负数时,补码为原码取反+1

0.1101
原码:0.1101
反码:0.1101 //正数时,反码=原码
补码:0.1101 //正数时,补码=原码

-0.1101
原码:1.1101
反码:1.0010 //负数时,反码为原码取反
补码:1.0011 //负数时,补码为原码取反+1

在计算机内,定点数有3种表示法:原码、反码和补码

所谓原码就是前面所介绍的二进制定点表示法,即最高位为符号位,“0”表示正,“1”表示负,其余位表示数值的大小。

反码表示法规定:正数的反码与其原码相同;负数的反码是对其原码逐位取反,但符号位除外。

补码表示法规定:正数的补码与其原码相同;负数的补码是在其反码的末位加1。

假设有一 int 类型的数,值为5,那么,我们知道它在计算机中表示为:
00000000 00000000 00000000 00000101
5转换成二制是101,不过int类型的数占用4字节(32位),所以前面填了一堆0。
现在想知道,-5在计算机中如何表示?
在计算机中,负数以其正值的补码形式表达。
什么叫补码呢?这得从原码,反码说起。

原码:一个整数,按照绝对值大小转换成的二进制数,称为原码。
比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是 5的 原码。
反码:将二进制数按位取反,所得的新二进制数称为原二进制数的反码。
取反操作指:原为1,得0;原为0,得1。(1变0; 0变1)
比如:将00000000 00000000 00000000 00000101每一位取反,得11111111 11111111 11111111 11111010。
称:11111111 11111111 11111111 11111010 是 00000000 00000000 00000000 00000101 的反码。
反码是相互的,所以也可称:
11111111 11111111 11111111 11111010 和 00000000 00000000 00000000 00000101 互为反码。
补码:反码加1称为补码。
也就是说,要得到一个数的补码,先得到反码,然后将反码加上1,所得数称为补码。
比如:00000000 00000000 00000000 00000101 的反码是:11111111 11111111 11111111 11111010。
那么,补码为:
11111111 11111111 11111111 11111010 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011
所以,-5 在计算机中表达为:11111111 11111111 11111111 11111011。转换为十六进制:0xFFFFFFFB。

再举一例,我们来看整数-1在计算机中如何表示。
假设这也是一个int类型,那么:
1、先取1的原码:00000000 00000000 00000000 00000001
2、得反码: 11111111 11111111 11111111 11111110
3、得补码: 11111111 11111111 11111111 11111111

正数的原码,补码,反码都相同,都等于它本身
负数的补码是:符号位为1,其余各位求反,末位加1
反码是:符号位为1,其余各位求反,但末位不加1
也就是说,反码末位加上1就是补码

1100110011 原
1011001100 反 除符号位,按位取反
1011001101 补 除符号位,按位取反再加1

正数的原反补是一样的
在计算机中,数据是以补码的形式存储的:
在n位的机器数中,最高位为符号位,该位为零表示为正,为1表示为负;
其余n-1位为数值位,各位的值可为0或1。

当真值为正时:原码、反码、补码数值位完全相同;
当真值为负时: 原码的数值位保持原样,
反码的数值位是原码数值位的各位取反,
补码则是反码的最低位加一。
注意符号位不变。
如:若机器数是16位:
十进制数 17 的原码、反码与补码均为: 0000000000010001
十进制数-17 的原码、反码与补码分别为:1000000000010001、1111111111101110、1111111111101111

㈣ 既然计算机对数值的运算和存储都是补码形式,那无符号型数据没有补码,怎么存储的有点晕。

计算机对数值的运算和存储都是以补码形式(这句话没毛病吧?)
--八位补码,只有七位表示数值。
那无符号型数据是没有补码之说的,怎么存储?
--八位,都是数值,没有正负号。

㈤ 为什么数据在内存里是以补码的形式存储

数据在内存里是以补码的形式存储的原因有三点:

1、保证了0的唯一性,保证了数的表示的准确性。

2、让加减可以统一处理,优化了数的运算过程。

3、解决了自身逻辑意义的完整性。

数据在内存里以补码的形式存储是为了简化计算机的结构设计,同时也提高了运算速度。在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。

(5)机器数以补码形式存储吗扩展阅读:

补码的主要特性:

补码为一个负整数(或原码)与其补数(或补码)相加,和为模。在补码的运算中,对一个整数的补码再求补码,等于该整数自身。补码的正零与负零表示方法相同。计算机底层不区分无符号数和补码数,可认为其运算全部当作无符号数处理。

补码使得符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化运算规则。使减法运算转换为加法运算,进一步简化计算机中运算器的线路设计。所有这些转换都是在计算机的最底层进行的,而在我们使用的汇编、C等其他高级语言中使用的都是原码。

参考资料来源:网络-补码

㈥ 补码二进制计算机为什么要用补码存储整型,关于

补码的功能,类似于:

时针倒拨 3 小时,与正拨 9 小时,效果相同。

利用这种思路,计算机中的负数,也可以改为正数(即补码)。

同时,减法运算,也就可以用加法运算代替了。

那么,借助于补码,就能统一加减法,够简化计算机的硬件。

十进制比较容易理解:

25 - 1 = 24

25 + 99 = (一百) 24。

只要忽略进位,+99 就能代替-1。

+99 就称为-1 的补数。

在这里用了 2 位 10 进制。

求补数的算法:补数 = 负数 + 10^2。

通用的公式是:补数 = 负数 + 10^n。n 是位数。

-----------------------

计算机用二进制,补数,就改名为:补码。


一个字节,是 8 位 2 进制。

计数范围是:0000 0000 ~ 1111 1111(十进制 255)。

计数周期是:2^8 = 256。


求补码的算法:负数的补码=负数+2^n。

那么:

-1 的补码=-1 + 256 = 255 = 1111 1111。

-2 的补码=-2 + 256 = 254 = 1111 1110。

。。。


例如,7-2 = 5,用补码计算如下:

7 =0000 0111

[-2] 补 =1111 1110

---相加------------

得:(1)0000 0101= 5

舍弃进位,结果就完全正确。

借助于补码,负数就没有了,从而就把“减法转换为加法运算”。

-----------------------

补码的来源,与原码反码毫无关系。

“原码反码取反加一、符号位也能参加运算”...

这些,都没有什么理论依据。

从“原码取反加一”开始学习补码,就弄不清楚“为什么用补码”。

㈦ 既然计算机内部数据是以补码存储的,为什么还要有原码呢原码和反码存在的意义是什么 初学者请教大家

在计算机系统中,数值,一律用补码表示和存放。

补码,就是一个代替负数运算的正数。

借助于补码,就是用正数代替负数来进行运算。

借助于补码(正数),减法,也就可用加法来代替。

正数,怎么就能代替负数呢?

且看 2 位 10 进制:

24 - 1 = 23

24 + 99 = (一百) 23

只取两位结果,舍弃进位,这两种算法,功能就是相同的。

此时,+99 就能当做-1 使用。

同理,+98 就能当做-2。

。。。

这些正数,就是负数的补数。

补数的定义式:补数 = 负数 + 10^2。

因此,借助于补数,就能用加法来实现减法运算。

------------------

计算机用二进制,补数,就改称:补码。

8 位 2 进制,范围是:0000 0000~1111 1111。

用十进制来说明,就是:0 ~ 255。

补码的定义式,就是: 补码 = 负数 + 2^8。

-1 的补码:-1 + 2^8 = 255 ( = 1111 1111)。

-2 的补码:-2 + 256 =254 ( = 1111 1110)。

。。。

-128 的补码:-128 + 256 = 128 ( = 1000 0000)。

-----------------

借助于补码,可用加法来实现减法。

这样就统一了加减法。由此就可以简化计算机的硬件。

原码、反码,都没有这种功能。

因此,原码和反码,都没有任何存在的意义。

所以,在计算机中,并没有原码和反码。数值,一律采用补码表示和存储。