负数在二进制中的表示方法

负数在二进制中的表示方法

  • 1 补码介绍
  • 2 举例-10的二进制表示
  • 3 测试打印0xfffffff6值

1 补码介绍

在二进制补码表示法中,负数是通过取其绝对值的二进制表示(即正数的二进制表示),然后取反(0变1,1变0),最后加1来得到的。

在这种表示法中,符号位是最高位(Most Significant Bit, MSB)。

例如,对于一个8位二进制数(一个字节),符号位是第7位(从右边数起,第0位是最低位):

  • 如果符号位是0,那么该数是一个正数或零。
  • 如果符号位是1,那么该数是一个负数。

2 举例-10的二进制表示

我们以,在内存中1字节变量,保存-10为例,进行说明。

a.计算10的原码:

0000 1010

b.将原码取反:

1111 0101

c.加1:

1111 0110

那么-10,保存到内存中,就是0xf6。

因此,假设你在内存中有一个字节(8位),它的位模式是 1111 0110(即十六进制的 F6)。

  • 如果你将这个字节解释为一个有符号的 char,那么它的值就是 -10(十进制)。
  • 但是,如果你将这个字节解释为一个无符号的 unsigned char,那么它的值就是 246(十进制)。

也就是说,1111 0110=0xf6,它既能表示负数-10,也能表示正数246。

因此,它到底是多少,取决于解读方式

光靠最高位是否为1,看起来无法区分,当前表示的,到底是正数还是负数。

3 测试打印0xfffffff6值

-10保存到4字节内存中,也就是0xfffffff6。
0xfffffff6,同样可以,表示正数和负数。

测试代码如下:

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 0xfffffff6;             //-10,4294967286printf("ad=%d, au=%u\n", a, a);return 0;
}

打印结果:

ad=-10, au=4294967286

在使用printf打印时:

  • %d可以带符号位方式,打印出-10;
  • %u可以不带符号位方式,打印出4294967286。

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