数据重现一书中看不懂的地方
我画红线的部份是我看不懂的地方,希望网友能给详细说一下,最好给举个例子详细算一下。谢谢了。。。。。。。。。。。。附图如下:
顶起来。。。。。。。。。 哪位明白的,请说一下。。。。。。。。。。 举例子太长。从网上找了一段负数补码的例子的你看一下。至于是说在32bit时为什么要变成0xFFFFFFF2,只是为了补足位数。从而满足补码的需要
计算机本身是用二进制进行计算。对于负数,需要进行补码。举例来说,+8在计算机中表示为二进制的1000,那么-8,可以将一个二进制位(bit)专门规定为符号位,它等于0时就表示正数,等于1时就表示负数。比如,在8位机中,规定每个字节的最高位为符号位。那么,+8就是00001000,而-8则是10001000
计算机内部采用2的补码(Two's Complement)表示负数。
什么是2的补码?
它是一种数值的转换方法,要分二步完成:
第一步,每一个二进制位都取相反值,0变成1,1变成0。比如,00001000的相反值就是11110111。
第二步,将上一步得到的值加1。11110111就变成11111000。
所以,00001000的2的补码就是11111000。也就是说,-8在计算机(8位机)中就是用11111000表示。
2的补码的好处
首先,要明确一点。计算机内部用什么方式表示负数,其实是无所谓的。只要能够保持一一对应的关系,就可以用任意方式表示负数。所以,既然可以任意选择,那么理应选择一种最方便的方式。
2的补码就是最方便的方式。它的便利体现在,所有的加法运算可以使用同一种电路完成。
还是以-8作为例子。
假定有两种表示方法。一种是直觉表示法,即10001000;另一种是2的补码表示法,即11111000。请问哪一种表示法在加法运算中更方便?
随便写一个计算式,16 + (-8) = ?
16的二进制表示是 00010000,所以用直觉表示法,加法就要写成:
00010000
+10001000
---------
10011000
可以看到,如果按照正常的加法规则,就会得到10011000的结果,转成十进制就是-24。显然,这是错误的答案。也就是说,在这种情况下,正常的加法规则不适用于正数与负数的加法,因此必须制定两套运算规则,一套用于正数加正数,还有一套用于正数加负数。从电路上说,就是必须为加法运算做两种电路。
现在,再来看2的补码表示法。
00010000
+11111000
---------
100001000
可以看到,按照正常的加法规则,得到的结果是100001000。注意,这是一个9位的二进制数。我们已经假定这是一台8位机,因此最高的第9位是一个溢出位,会被自动舍去。所以,结果就变成了00001000,转成十进制正好是8,也就是16 + (-8) 的正确答案。这说明了,2的补码表示法可以将加法运算规则,扩展到整个整数集,从而用一套电路就可以实现全部整数的加法。
2的补码的本质
在回答2的补码为什么能正确实现加法运算之前,我们先看看它的本质,也就是那两个步骤的转换方法是怎么来的。
要将正数转成对应的负数,其实只要用0减去这个数就可以了。比如,-8其实就是0-8。
已知8的二进制是00001000,-8就可以用下面的式子求出:
00000000
-00001000
---------
因为00000000(被减数)小于0000100(减数),所以不够减。请回忆一下小学算术,如果被减数的某一位小于减数,我们怎么办?很简单,问上一位借1就可以了。
所以,0000000也问上一位借了1,也就是说,被减数其实是100000000,算式也就改写成:
100000000
-00001000
---------
11111000
进一步观察,可以发现100000000 = 11111111 + 1,所以上面的式子可以拆成两个:
11111111
-00001000
---------
11110111
+00000001
---------
11111000
2的补码的两个转换步骤就是这么来的。 我看都看晕了,楼上的还能解释(38: 非常驻感谢4楼,说的这么详细,我会慢慢看消化理解的的。 数据重现这本书,楼主是电子版的还是在新华书店买的. 头晕,天文数字 呵呵,如果是负数的话转化成二进制然后反码加一就行了 这个是数据走向,且DATA RUN是负数
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