补码是什么?

用[x]表示机器数(原码),x是真值(二进制)
   x=+0.1001,则[x]原=0.1001
x=-0.1001,则[x]原=1.1001

对于0,原码中有“+0”、“-0”之分,故有两种形式:
[+0]原=0.000…0
[-0]原=1.000…0

采用原码表示法简单易懂,但它的最大缺点是加法运算复杂。这是因为,当两数相加时,如果是同号则数值相加;如果是异号,则要进行减法。而在进行减法时还要比较绝对值的大小,然后大数减去小数,最后还要给结果选择符号。

为了解决这些矛盾,人们找到了补码表示法。机器数的补码可由原码得到。如果机器数是正数,则该机器数的补码与原码一样;如果机器数是负数,则该机器数的补码是对它的原码(除符号位外)各位取反,并在未位加1而得到的。

负数用补码表示时,可以把减法转化为加法。这样,在计算机中实现起来就比较方便
[x]补= {   x       1>x≥0
      {   2+x=2-|x| 0≥x≥-1

   x=+0.1011,则[x]补=0.1011
x=-0.1011,则[x]补=10+x=10.0000-0.1011=1.0101

对于0,[+0]补=[-0]补=0.0000              (mod 2)

例子中是以定点小数为例。

补码的原理可以用钟表来描述

如设标准时间为4点正;一只表已经7点了,为了校准时间,可以采用两种方法:一是将时针退 7-4=3 格;一是将时针向前拨12-3=9格。即7-3和7+9(mod12)等价,因此,把负数用补码表示的mod2操作,可以把减法转化为加法。

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