计算机中的进制介绍及原码、反码、补码说明

发布于:2024-04-27 ⋅ 阅读:(18) ⋅ 点赞:(0)

一、进制介绍

进制:指进位制,是人们规定的一种进位方式。 表示某一位置上的数,运算时是逢x进一位。

比如:十进制逢十进一,二进制就是逢二进一,八进制就是逢八进一… 常用进制:二进制,八进制,十进制,十六进制

  • 不同进制的书写规则

十进制:数值默认都是10进制,不需要加任何修饰符。
二进制:数值前面以0b开头,b大小写都可以。
八进制:数值前面以0开头。
十六进制:数值前面以0x开头,x大小写都可以。

1、进制运算规则

  • 十进制

我们平常使用的数值都是十进制,该怎么运算就怎么运算。

运算规则:逢十进一,借一当十

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  • 二进制

二进制数据是用0和1两个数值来表示。例如:0101000

进位规则是:逢二进一;借位规则:借一当二

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  • 八进制

八进制采用0,1,2,3,4,5,6,7八个数字,逢八进一,借一当八

  • 十六进制

十六进制用数字0到9和字母A到F(或a~f)表示,其中A~F表示10~15。
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,逢十六进一,借一当十六
前端css样式的颜色,基本就是用十六进制表示的,比如:#000000,#ededed,#eeeeee

2、进制之间的转换

  • 二进制到十进制的转换

公式:系数 * 基数的权次幂相加

系数:每一位上的数。
基数:几进制,就是几
权:从数值的右侧,以0开始,逐个+1增加(权次幂)

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  • 十进制到二进制的转换

公式:除基取余

使用源数据,不断的除以基数(几进制,基数就是几)得到余数,直到商为0,再将余数倒着拼起来即可。

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  • 十进制到十六进制的转换

公式:除基取余

十进制到十六进制转换方法和十进制到二进制的转换方法一样,使用源数据,不断的除以基数(几进制,基数就是几)得到余数,直到商为0,再将余数倒着拼起来即可。

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根据十进制转二进制和十六进制可以得出结论:除基取余是十进制到任意进制的转换通用公式

3、快速进制转换法

**8421码:**又称BCD码,是BCD代码中最常用的一种 BCD:(Binary-Coded Decimal)二进制码十进制数 在这种编码方式中,每一位二进制的1都是代表一个固定数值,把每一位的1代表的十进制数加起来 得到的结果就是它所代表的十进制数。

二进制快速转十进制,公式对照表:
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十进制8421对照表

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  • 二进制快速转八进制

八进制:将三个二进制位看为一组,再进行转换

原因:八进制逢八进一,三个二进制位最多可以表示111,也就是数值7,如果出现第四位,就超范围了。

先把二进制转10进制,然后拼起来就是八进制

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  • 二进制快速转十六进制

十六进制:将四个二进制位看为一组,再进行转换

原因:十六进制逢十六进一,四个二进制位最多可以表示1111,也就是数值15,如果出现第5位,就超范围了。

在这里插入图片描述

二、原码、反码、补码

1、原码、反码、补码的存储

一个十进制数是有正负之分,在计算机中如何表示我们的正号和负号,这就涉及到了计算机编码形式。

在计算机中,用原码、反码、补码来表示数据。在内存中的数据使用补码来存储

2、存储规则

  • 数据就在内存中总是以二进制补码的形式存放。最高位为符号位。正数为0,负数为1 (不完全)
  • 正数的原码、反码、补码就是它本身。原码该数转换位二进制的形式
  • 负数的反码:符号位不变,对原码其它位依次取反。0变1,1变0
  • 负数的补码:符号位不变,反码 + 1(使用二进制运算规则反码+1)

以8bit的数据存储为例

+10    	
原码:  0000 1010   
反码: 0000 1010
补码: 0000 1010     在内存中以补码存储
     
-10   
 原码: 1000 1010
 反码: 1111 0101
 补码:  1111 0110     在内存中以补码存储

3、补码转换为原码

方法1: 原码 = 补码 - 1 ,然后符号位不变,按位取反

例如:

-10  
补码:1111 0110
-1 :1111 0101
取反:1000 1010

方法2: 对补码再求补码可得原码。【推荐】

例如:

-10 
 补码:1111 0110
 取反:1000 1001
 +1:  1000 1010