现在很多程序员,只是会用计算机编程,但是许多基础的知识却很薄弱。今天就跟大家说说码制的问题。计算机对数据做的读取、传输、运算、显示等操作,都离不开码制。常见的编码方式有:原码、反码、补码、移码、BCD码。我们一一说道。
【原码】
表示:最高位为符号位(0表正,1表负),其余各位为数的绝对值。
举例:
[+11]
原 =00001011 。
[-11]
原 = 10001011 。
范围:-127~+127
优点:乘除法操作比较简单
缺点:0有2种表示方法,
[+0]
原 =00000000,
[-0]
原 =10000000 。加减法运算可能会出现溢出错误。
错误再现:(1
)
10
+ (1
)
10
=
(0
)
10
,用原码表示的:
(00000001
)
2
+
(10000001
)
2
= (10000010
)
2
=
(-2
)
10
错误原因:原码的符号位不能直接参与运算,否则可能会出现错误。
为了解决原码的加减法缺陷,引入了一个新的编码——反码。
【反码】
表示:由原码转换而来,正数跟原码一致;负数,符号位不变,其余各位按位取反。
举例:
[+11]
反 =
[+11]
原 =00001011 。
[-11]
反 = 11110100 。
范围:-127~+127
优点:符号位可以直接参与运算。减法可以变为加法运算。
缺点:0有2种表示方法,
[+0]
反 =00000000,
[-0]
反 =11111111
错误再现:(1
)
10
+ (1
)
10
=
(0
)
10 ,使用反码的结果是:
(00000001
)
2
+
(11111110
)
2
= (11111111
)
2
=
(-0
)
10
解决了加减法缺陷,还需要解决0编码的问题,遂又引入了一个新的编码——补码。
【补码】
表示:由反码转换而来,正数跟原码一致;负数,反码+1。
举例:
[+11]
补 =
[+11]
原 =00001011 。
[-11]补 = 11110101 。
范围:-128~+127
优点:符号位可以直接参与运算。减法可以变为加法运算。0有唯一编码,
[+0]
补 =
[-0]
补 =00000000 。
现在 (1
)
10
+ (1
)
10
=
(0
)
10
,用补码表示的:
(00000001
)
2
+
(11111111
)
2
= (00000000
)
2
=
(0
)
10,结果正确。
溢出判断:两个正数相加,如果符号位变为1,则溢出。两个负数相加,符号位变为了0,则溢出。正数+负数则不会溢出。
【移码】
表示:跟补码数值位一样,但符号位取反。
举例:
[+11]
移 = 10001011 。
[-11]移 = 01110101 。
范围:-128~+127
【8421BCD码】
表示:十进制数每位都用4位2进制数表示 。
举例: 43 => 0100 0011 。
优点:容易读数,二进制和十进制的转换快捷,适用于会计系统。
溢出修正:结果>=9,则+6,进1 。如3+5:0011 + 0101 = 1000 正确。6+7:0110 + 0111 = 1101,结果需修正,1101+0110 = 10011 =(13
)10