C語言基礎(chǔ) 原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼詳解
原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼的作用?
在計(jì)算機(jī)內(nèi),機(jī)器數(shù)有無符號和帶符號數(shù)之分。無符號數(shù)表示正數(shù),在機(jī)器數(shù)中沒有符號位。位于無符號數(shù),若約定小數(shù)點(diǎn)的位置在機(jī)器數(shù)的最低位之后,則是純整數(shù);若約定小數(shù)點(diǎn)的位置在機(jī)器數(shù)的最高位之前,則是純小數(shù)。對于帶符號數(shù),機(jī)器數(shù)的最高位是表示正、負(fù)的符號位,其余位則表示數(shù)值。若約定小數(shù)點(diǎn)的位置在機(jī)器數(shù)的最低數(shù)值位之后,則是純整數(shù);若約定小數(shù)點(diǎn)的位置在機(jī)器數(shù)的最高數(shù)值位之前(符號位之后),則是純小數(shù)。
為了便于運(yùn)算,帶符號位的機(jī)器數(shù)可采用原碼、反碼和補(bǔ)碼等不同的編碼方法,機(jī)器數(shù)的這些編碼方法稱為碼制。
原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼如何表示?
舉例:[+45]原=00101101 -45=10101101 (以下所有例子都為這兩個數(shù)的變換)
原碼:
原碼表示法在數(shù)值前面增加了一位符號位(即最高位為符號位):正數(shù)該位為0,負(fù)數(shù)該位為1(0有兩種表示:+0和-0),其余位表示數(shù)值的大小。
舉例:[+45]原=00101101 [-45]原=10101101
反碼: 反碼是數(shù)值存儲的一種,但是由于補(bǔ)碼更能有效表現(xiàn)數(shù)字在計(jì)算機(jī)中的形式,所以多數(shù)計(jì)算機(jī)一般都不采用反碼表示數(shù)。
反碼表示法規(guī)定:正數(shù)的反碼與其原碼相同;負(fù)數(shù)的反碼是對其原碼逐位取反,但符號位除外。
舉例:[+45]反=00101101 [-45]反=11010010
補(bǔ)碼:在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,數(shù)值一律用補(bǔ)碼來表示和存儲。原因在于,使用補(bǔ)碼,可以將符號位和數(shù)值域統(tǒng)一處理;同時,加法和減法也可以統(tǒng)一處理。此外,補(bǔ)碼與原碼相互轉(zhuǎn)換,其運(yùn)算過程是相同的,不需要額外的硬件電路。
反碼表示法規(guī)定:正數(shù)的補(bǔ)碼與其原碼相同;一種簡單的方式,符號位保持1不變,數(shù)值位從右邊數(shù)第一個1及其右邊的0保持不變,左邊按位取反。也可以從反碼推補(bǔ)碼,就是在反碼的基礎(chǔ)上加1。
舉例:[+45]補(bǔ)=00101101 [-45]補(bǔ)=11010011
移碼:
移碼(又叫增碼)是符號位取反的補(bǔ)碼,一般用做浮點(diǎn)數(shù)的階碼,引入的目的是為了保證浮點(diǎn)數(shù)的機(jī)器零為全0。這個不分正負(fù)。
舉例:[+45]移=10101101 [-45]移=01010011
以上就是機(jī)器碼的原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼的表示方法,其實(shí)這些表示方法都是為了讓計(jì)算機(jī)的運(yùn)算更加方便。
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