我只是好奇,为了在二进制中表示-1,是否有一个原因,使用了2的补码:翻转位并加1?
-1由11111111(2的补码)表示,而不是(对我来说更直观)10000001,10000001是二进制1,第一位为负标志。
免责声明:我的工作不依赖二进制算术!
我只是好奇,为了在二进制中表示-1,是否有一个原因,使用了2的补码:翻转位并加1?
-1由11111111(2的补码)表示,而不是(对我来说更直观)10000001,10000001是二进制1,第一位为负标志。
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2的补语允许负数和正数相加,而不需要任何特殊的逻辑。
如果你想用你的方法做1和-1相加 10000001 (1) + 00000001 (1) 你得到 10000010 (2)
相反,通过使用2的补数,我们可以相加
11111111 (1) + 00000001 (1) 你得到 00000000 (0)
减法也是如此。
同样,如果你试着用6减去4(两个正数),你可以用2补4,然后把两者相加6 + (-4)= 6 -4 = 2
这意味着正数和负数的减法和加法都可以由cpu中的同一个电路完成。
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2的补语允许负数和正数相加,而不需要任何特殊的逻辑。
如果你想用你的方法做1和-1相加 10000001 (1) + 00000001 (1) 你得到 10000010 (2)
相反,通过使用2的补数,我们可以相加
11111111 (1) + 00000001 (1) 你得到 00000000 (0)
减法也是如此。
同样,如果你试着用6减去4(两个正数),你可以用2补4,然后把两者相加6 + (-4)= 6 -4 = 2
这意味着正数和负数的减法和加法都可以由cpu中的同一个电路完成。
使用2的补码是因为它更容易在电路中实现,也不允许负零。
如果有x位,2的补码范围从+(2^x/2+1)到-(2^x/2)。补码将从+(2^x/2)到-(2^x/2),但允许负数为零(0000在4位1的补码系统中等于1000)。
用补法执行减法的优点是减少了硬件 的复杂性。不需要不同的数字电路来进行加减法运算 加法和减法只能由加法器执行。
我们对加减法都只做加法运算。我们将第二个操作数与第一个操作数相加。对于减法,我们将第二个操作数的2的补数与第一个操作数相加。
对于2的补码表示,我们不需要单独的数字组件,只使用加法器和补法器。
我有一个在某些情况下很重要的小补充:在这些限制条件下,2的恭维是唯一可能的表示:
无符号数和二的补数是恒等交换环。它们之间有一个同态。 它们共享相同的表示,对负数有不同的分支切割,(因此,为什么它们之间的加法和乘法是相同的)。 高位决定符号。
要知道为什么,它有助于降低基数;例如Z_4。
星座、星等和一个人的赞美都不能形成一个具有相同数量元素的环;一个症状是双零。因此,很难在边缘上工作;为了在数学上保持一致,它们需要检查溢出或陷阱表示。