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  • 计算机为什么用补码存储数据?

    本文由作者原创

    目录:

      1、无符号数和有符号数的区别

      2、原码,反码,补码

      3、计算机为什么使用补码存储数据


    1、无符号数和有符号数的区别

      数据在计算机中都是以二进制串的形式存储!字节是内存的基本单位,计算机存储和管理数据以字节为最小单位(还有  字、双字)。

      首先要分清无符号数和有符号数:

        无符号数:无符号数就是没有正负号之分,表示的是自然数(自我理解)

        有符号数:有符号数有正负号之分,在计算机中0表示正数,1表示负数

        例:对于一个字节来讲

        无符号数能表示的范围是:0~255

        有符号数能表示的范围是:-127~128

      注:其实对于相同字节数的无符号数和有符号数,它们能表示的的个数是相同的,只是我们人为的赋予了不同给的含  义,使它能表示的范围有了改变。


    2、原码,反码,补码

      对于无符号数来讲它是没有原码,反码,补码之分的。(原码,反码,补码相同)

      有符号数才有原码,反码,补码编码方式

      数分为正数和负数两大类(计算机外部,也就是人为的区分)

      正数的原码,反码,补码相同

      负数的原码,反码,补码的相互转换规则是:负数的补码是原码取反加1(转换过程不设计符号位)

        例1:负数-12(当然我以字节为单位存储)

        原码:10001100

        反码:11110011

        补码:11110100(计算机存储的是补码,操作时都以补码操作)

        例2:正数 12

        原码:00001100

        反码:00001100

        补码:00001100

      补充:不管是二进制,十进制,还是十六进制相加的规则是一样的“满则进1”。


    3、计算机为什么使用补码存储数据

      在计算机数据都是以补码的方式存储的,我认为原因主要以下两个(自我理解)

        优点:

        1.避免了0的编码有两个

        2.符号位和有效值位可以一起处理,减法通过加法就可以实现,即简化了计算机的结构设计也提高了运算速度。

        补:计算机的加减运算都是通过加法实现的,乘除运算都是通过乘法实现的(当然有的计算机有乘法器,有的计算      机无乘法器,乘法也是由加法器实现的)

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