计算机内存数值存储方式
1、原码
一个数的原码(原始的二进制码)有如下特点:
①最高位做为符号位,0表示正,为1表示负
②其它数值部分就是数值本身绝对值的二进制数
③负数的原码是在其绝对值的基础上,最高位变为1
下面数值以1字节的大小描述:
原码表示法简单易懂,与带符号数本身转换方便,只要符号还原即可,但当两个正数相减或不同符号数相加时,必须比较两个数哪个绝对值大,才能决定谁减谁,才能确定结果是正还是负,所以原码不便于加减运算。
2、 反码
①对于正数,反码与原码相同
②对于负数,符号位不变,其它部分取反(1变0,0变1)
反码运算也不方便,通常用来作为求补码的中间过渡。
3、补码
在计算机系统中,数值一律用补码来存储。
补码特点:
①对于正数,原码、反码、补码相同
②对于负数,其补码为它的反码加1
③补码符号位不动,其他位求反,最后整个数加1,得到原码
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = -15;
printf("%x\n", a);
//结果为 fffffff1
//fffffff1对应的二进制:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0001
//符号位不变,其它取反:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110
//上面加1:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 最高位1代表负数,就是-15
return 0;
}
4、补码的意义
示例1:用8位二进制数分别表示+0和-0
不管以原码方式存储,还是以反码方式存储,0也有两种表示形式。为什么同样一个0有两种不同的表示方法呢?
但是如果以补码方式存储,补码统一了零的编码:
示例2:计算9 - 6的结果
以原码方式相加:
以补码方式相加:
最高位的1溢出,剩余8位二进制表示的是3,正确。
在计算机系统中,数值一律用补码来存储,主要原因是:
①统一了零的编码
②将符号位和其它位统一处理
③将减法运算转变为加法运算
④两个用补码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃