计算机中的数值编码为什么有+0和-0区别是什么?

2024-12-02 21:35:07
推荐回答(4个)
回答1:

+0和-0只有一个区别,那就是在有符号的情况下,用正负来表示它们之间的符号不同而已。除此之外没有其他的区别。

这是因为在编写程序的时候才会碰到的一个问题,由于在程序设计语言中,有有符号整数和无符号整数之分,而有符号是的最高位是用来表示符号的,即最高位为正负号的标示位。

这样对这一个8位的数的表示法中就有这种现象了: 00000000(-0) 10000000(+0) 但是计算机把这两种都作为0计算。这就是他在形式上的区别,其实在实际操作中是没有什么区别的。

计算机用“补码”表示负数。可是有关“补码”的概念一说就得一节课,这一些我们需要在第6章中用一章的篇幅讲2进制的一切。再者,用“补码”表示负数,其实一种公式,公式的作用在于告诉你,想得问题的答案,应该如何计算。

用二进制数的最高位表示符号,最高位是0,表示正数,最高位是1,表示负数。这种说法本身没错,可是如果没有下文,那么它就是错的。至少它不能解释,为什么字符类型的-1用二进制表示是“1111 1111”(16进制为FF);而不是我们更能理解的“1000 0001”。

扩展资料

无符号数和有符号数的范围区别:

无符号数中,所有的位都用于直接表示该值的大小。有符号数中最高位用于表示正负,所以,当为正值时,该数的最大值就会变小。举一个字节的数值对比: 

无符号数: 1111 1111    值:255 1* 27 + 1* 26 + 1* 25 + 1* 24 + 1* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 1* 20 

有符号数: 0111 1111    值:127          1* 26 + 1* 25 + 1* 24 + 1* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 1* 20 

同样是一个字节,无符号数的最大值是255,而有符号数的最大值是127。原因是有符号数中的最高位被挪去表示符号了。并且,最高位的权值也是最高的(对于1字节数来说是2的7次方=128),所以仅仅少于一位,最大值一下子减半。 

不过,有符号数的长处是它可以表示负数。因此,虽然它的在最大值缩水了,却在负值的方向出现了伸展。仍一个字节的数值对比:

无符号数:         0 ----------------- 255 

有符号数:         -128 --------- 0 ---------- 127

回答2:

这是因计算机用原码表示法编码时,在数值前面增加了一位符号位(即最高位为符号位):正数该位为0,负数该位为1(0有两种表示:+0和-0),其余位表示数值的大小。区别有:

1、符号位不同:

计算机中所有的数均用0,1编码表示,数字的正负号也不例外。在对于整数的1+7比特的符号数值表示法中,负零是用二进制代码10000000表示的。正零是用二进制代码00000000表示的。

2、用途不同:−0代表负零,一个计算机科学中存在的数字。主要表达浮点数和在某些对整数进行有符号处理。+0则是一般意义的零使用,用作整型数据运算。

扩展资料:

0采用补码编码时就具有唯一性:

1、数0的补码表示是唯一的,在补码表示中,数 0 只有一种表示,[+0]补 =[-0]补。

2、[+0]补=[+0]反=[+0]原=00000000

3、[ -0]补=11111111+1=00000000

4、在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数值域统一处理;同时,加法和减法也可以统一处理。

参考资料来源:百度百科-原码

参考资料来源:百度百科--0

参考资料来源:百度百科-补码

回答3:

这是在编写程序的时候才会碰到的一个问题,由于在程序设计语言中,有有符号整数和无符号整数之分,而有符号是的最高位是用来表示符号的,即最高位为正负号的标示位。这样对这一个8位的数的表示法中就有这种现象了: 00000000(-0) 10000000(+0) 但是计算机把这两种都作为0计算。这就是他在形式上的区别,其实在实际操作中是没有什么区别的。

希望采纳

回答4:

“补码”,是计算机进行正负数计算时,唯一使用的“代码”。

原码和反码,都没有计算功能,所以,在计算机中,原码和反码根本就不存在。

因此,琢磨原码和反码,都是毫无意义的想法和做法。

其实,所谓的“补码”,根本就不是“什么码”,而是完全正常的数值。

计算机使用二进制数。 这些二进制数,既没有小数点,也不存在什么“符号位”。

八位数的范围是:0000 0000 ~ 1111 1111。 所以,这些数,都是正整数。

对应十进制数是:0 ~ 255。 计算机专业则称之为:无符号数。

两个八位二进制数相加,可能会出现进位。进位值则是:2^8 = 256。

随便找两个二进制数做加法,列出竖式如下:

图中的无符号数加法运算,就出现了进位(2^8 = 256)。

如果算上进位,和,就是 256 + 26 = 282,加法运算正确!

如果忽略(或舍弃)了进位,就是减去了 256,和,就只剩下 26 了。

那么,加上 255,再减 256,此时的加法,就变成了减法运算!

此时的运算结果,则是:27 - 1 = 26。 减法运算正确!

此时的“无符号数”255,就是“有符号数”的-1 !

于是,计算机专家就将 255 (1111 1111),称为:-1 的补码。

同理:254 (1111 1110),就是-2 的补码;

。。。 。。。

最后,128 (1000 0000),就是-128 的补码。

这就是说:255 ~ 128,在舍弃进位之后,它们就等于:-1 ~-128 !

计算机专业教材中给出了求负数补码的公式:[ X ]补 = 2^n + X。

这个公式,正是体现了上述的相等关系。 

看清了吗?

“补码”就是这么来的。 “补码”与“原码反码取反加一”,毫无关系!

例如:-31 的八位补码,是什么?

解:[ -31 ]补 = 256 -31 = 225 = 1110 0001 (二进制)。 完事!

那么,127 还能不能当做负数呢? 不能!

因为,127 (0111 1111) 的最高位是 0。相加后,进位只能是 0。

即使舍弃进位 0,127,也不能表现出负数的特点。

所以,0 ~ 127,这 128 个无符号数,就只能当做它们自己了。

因此,计算机专业教材中零和正数补码的公式,就是:[ X ]补 = X。

-----------------------------

看明白上述介绍,就可以理解:

所谓的“补码”,本来都是正数。 而且,也都属于“无符号数”。

无符号的“补码”,能够当成负数使用,其根源就在于【舍弃进位】。

那么,利用“补码”当做“有符号数”做加减运算,与“无符号数”的加法,算法显然是完全相同的,都是逢二进一!

因此,“有符号数(补码)”、“无符号数”,就可以【共用同一个加法器】!

利用【舍弃进位】,就实现了“两种算法(加减)”的统一、“两种数据类型”的统一。

因此,计算机,只需配置一个加法器,便可横行天下!

-----------------------------

原码和反码,都没有这些功能。

所以,计算机中,就无法使用原码和反码进行计算。甚至,都不保存它们。

老外的算术水平太洼了,弄不清楚进位的事。百般无奈,只好编造了:

“机器数真值有符号数符号位正零负零原码反码补码正数三码相同负数取反加一符号位不变模同余符号位也参加运算时针倒拨正拨 ... ”

这些,都是垃圾概念! 你就是把它们都背熟了、都会做了,也是啥用都没有的。

因为,所谓的“补码”,本来就是正常的数字,它根本就不是“什么码”!

当然,你如果能当上计算机老师,你就可以用这些,再去忽悠下一代学生。