二进制负数为什么是正数的取反加1?

为什么要加1呢?对补码不理解

可以使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化运算规则。

为了使减法运算变成加法运算,并进一步简化计算机中运算单元的电路设计,所有这些转换都是在计算机的底层进行的,而我们使用的汇编语言、C语言和其他高级语言都使用原始代码。得到补码,使负数成为可加的正数。因此,负数的补码=模块负数的绝对值

计算机只能识别0和1,并且使用二进制,而人们在日常生活中使用十进制。”正如亚里士多德早些时候指出的那样,现在广泛使用十进制只是因为我们大多数人的生活中都有10个手指。虽然历史上手指计数(5,10碱基)的做法比二元或三元计数要晚。”

为了能方便地与二进制转换,就使用了十六进制(24)和八进制1.数值有正负之分,计算机就用一个数的最高位存放符号(0为正,1为负).这就是机器数的原码了。

扩展资料:

反码表示法规定:

正数的反码与其原码相同;负数的反码是对正数逐位取反,符号位保持为1.对于二进制原码10010求反码:

((10010)原)反=对正数(00010)原含符号位取反=反码11101(10010,1为符号码,故为负)

(11101)二进制=-2十进制

对于八进制:

例如,Linux平台将默认目录权限设置为755(rwxrxrxrx-x),八进制设置为0755,因此umask是权限位755的倒数,计算umask为0022的过程如下:

原始代码0755=逆代码0022(逐位解释:0为符号位,0为7-7,2为7-5,2为7-5)

根据补码表示法,正数的补码与原码的补码相同;负数的补码是在其反码的末尾加1。

参考资源来源:

百度百科-反码

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第1个回答  2019-07-25



1)使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化运算规则。


2)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。


补码的得来是为了让负数变成能够加的正数,所以,负数的补码=模-负数的绝对值。


计算机只能识别0和1,使用的是二进制,而在日常生活中人们使用的是十进制,"正如亚里士多德早就指出的那样,今天十进制的广泛采用,只不过是我们绝大多数人生来具有10个手指头这个解剖学事实的结果。尽管在历史上手指计数(5,10进制)的实践要比二或三进制计数出现的晚。"。

为了能方便的与二进制转换,就使用了十六进制(2 4)和八进制1.数值有正负之分,计算机就用一个数的最高位存放符号(0为正,1为负).这就是机器数的原码了。



扩展资料:

所谓原码就是二进制定点表示法,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;负数的反码是对正数逐位取反,符号位保持为1.对于二进制原码10010求反码:


((10010)原)反=对正数(00010)原含符号位取反= 反码11101 (10010,1为符号码,故为负)


(11101) 二进制= -2 十进制


对于八进制:


举例 某linux平台设置了默认的目录权限为755(rwxr-xr-x),八进制表示为0755,那么,umask是权限位755的反码,计算得到umask为0022的过程如下:


原码0755= 反码 0022 (逐位解释:0为符号位,0为7-7,2为7-5,2为7-5)


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。

参考资料来源:百度百科-反码

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第2个回答  推荐于2017-10-12
其实说简单点,+1的原因就是为了有符号数多出一个数的编码,并且消除了+0与-0的表示。
如果不+1,8bits的编码只能表示-127 ~ 127,而出现+0与-0的编码,即00000000与10000000。
如果+1后,8bits的编码能够表示-128 ~ 127,并且0只有00000000一种表示,而10000000则表示-128。追问

你好,你说的符号数是指正数与负数吗?能说明下加1后怎么就只有00000000一种表示了吗?还有就是为什么非要消除+0与-0的表示?谢谢

追答

举个例子,我们还是以8bit为例,分为有符号型和无符号型。

无符号型可以表示0 ~ 255,共256个,即0000 0000 ~ 1111 1111,8位均用作表示数;有符号型表示-128 ~ 127,共256个,首位的0表示正数,1则表示负数,其余7位表示数,即 0(符号位)xxx xxxx或 1(符号位)xxx xxxx,实际上只有7位在表示数。

    在实际概念中0并没有正负之分。

    反码计算中存在的+0与-0,在计算时需要,加减法需要分别对待。

    加1的值是反码与补码计算的差值,消除了-0之后,在数值上相差了1。

    无论加法减法,均可采用加法运算,实际计算机加法运算比减法要简单。比如1 -1,计算机实际运算是(1)  + (-1)。

    利用加法舍弃进位的方式,让符号位也参与运算。

    比如 :

    -1 + 1,1111 1111 + 0000 0001 = 1 0000 0000,舍弃进位,从而得到 0000 0000 即0;

    -128 - 1,1000 0000 + 1111 1111 = 1 0111 1111,舍弃进位,从而得到0111 1111即127,

    127 + 1, 0111 1111 + 0000 0001 = 1000 0000,无进位,从而得到1000 0000即-128,;

    这也正好解释了,为什么127在加上1后,反而变成了-128,-128减去1后,为什么却变成了正的127!

再帮你回答你追问zhongtyler的问题,00000101-00000001 即 5 -1 ,

00000101-00000001 = 0000 0101 + (- 0000 0001) = 0000 0101 + 1111 1111 = 1 0000 0100 舍位 = 0000 0100 = 4。你的问题在于取补码的时候不对。

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第3个回答  2021-08-17

补码,来源于数学中【补数】。

常识:

 时钟,倒拨 2 小时,可以用正拨 10 小时来代替。

 两位十进制数(0~99),减一,可以用“加99” 代替。

如:

  24-1 = 23

  24+99 = (1)  23

忽略进位 100,结果,就是相同的。

零和正数,不用变化。 负数,则需要求其补数。

利用补数,用加法,就可以代替减法运算了。

式中的补数 99,等于 100+(-1)。

100,是“计数系统”中,数字总个数,也称为“模”。

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八位二进制:0000 0000~1111 1111。

对应十进制:0~255。 共有 256 个数字,模,就是 256。

----------

负数的补码 = 256+该负数

      = 1111 1111 + 1 + 该负数

      = 1111 1111 + 该负数 + 1

      = 1111 1111-负数绝对值 + 1

其中的“负数绝对值”,就是“正数”。

式中的“1111 1111-负数绝对值”,就是对“正数”取反。

式中的“+ 1”,当然就是“加 1”了。

第4个回答  2023-02-21

取反加一,通常是指:求补码的方法。

其实,求负数补码,是有公式的:

  补码 = 负数 + 2^n, n 是位数。

正数,不存在变换成补码的问题。

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为什么是“正数取反加一”?

下面用 4 位二进制数来说明。

假设一个负的二进制数是:X =-xxxx。

其中的 xxxx,是二进制的绝对值,这就是一个正数。

按公式,[X]补 = -xxxx + 2^4

        = -xxxx + 1 0000。

式中的 1 0000,可以写成:1111 + 1。

代入后,[X]补 = 1111-xxxx + 1。

式中的 1111-xxxx:

  如果 x 是 0,1-x 就是 1。

  如果 x 是 1,1-x 就是 0。

  所以,1111-xxxx,就是【对绝对值取反】。

式中的 + 1:

  就是在取反之后,再加上 1。

因此, X 的补码就是:【对绝对值取反、加一】。

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注意:这里的取反,只是对 X 的绝对值 xxxx 取反。

既没有用“原码”,也没有“反码”。更没有“符号位不变”。

所以,用【对绝对值取反、加一】求补码,与“原码、反码和符号位”没有任何关系。

原码反码符号位,其实,都是无用的。

特别是-128,它根本就没有原码和反码!

只有用“绝对值取反加一”,才能求出-128 的补码。

那么,书上,总是讲“原码反码符号位”,有什么意思呢?

真是怪事。

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