正数最大值的绝对值比负数最大值的绝对值小一个

解答:

正数 0 - 32,767  共32768 个 
负数 -1 - -32768 共32768 个 
其中 0000000000000000 表示0,1000000000000000表示-32768 

负数那个也算是人为的规定。

引用/*
在计算机内,定点数有3种表示法:原码、反码和补码 
所谓原码就是前面所介绍的二进制定点表示法,即最高位为符号位,“0”表示正,“1”表示负,其余位表示数值的大小。  
   反码表示法规定:正数的反码与其原码相同;负数的反码是对其原码逐位取反,但符号位除外。 
补码表示法规定:正数的补码与其原码相同;负数的补码是在其反码的末位加1。 
1、原码、反码和补码的表示方法 
(1)    原码:在数值前直接加一符号位的表示法。 
例如:      符号位  数值位 
[+7]原=   0    0000111  B 
[-7]原=   1    0000111  B 
     注意:a. 数0的原码有两种形式: 
             [+0]原=00000000B    [-0]原=10000000B 
           b. 8位二进制原码的表示范围:-127~+127 
(2)反码: 
     正数:正数的反码与原码相同。 
     负数:负数的反码,符号位为“1”,数值部分按位取反。 
例如:     符号位 数值位 
     [+7]反=  0   0000111  B 
     [-7]反=  1   1111000  B 
注意:a. 数0的反码也有两种形式,即 
         [+0]反=00000000B 
         [- 0]反=11111111B 
      b. 8位二进制反码的表示范围:-127~+127 
(3)补码的表示方法 
1)模的概念:把一个计量单位称之为模或模数。例如,时钟是以12进制进行计数循环的,即以12为模。在时钟上,时针加上(正拨)12的整数位或减去(反拨)12的整数位,时针的位置不变。14点钟在舍去模12后,成为(下午)2点钟(14=14-12=2)。从0点出发逆时针拨10格即减去10小时,也可看成从0点出发顺时针拨2格(加上2小时),即2点(0-10=-10=-10+12=2)。因此,在模12的前提下,-10可映射为+2。由此可见,对于一个模数为12的循环系统来说,加2和减10的效果是一样的;因此,在以12为模的系统中,凡是减10的运算都可以用加2来代替,这就把减法问题转化成加法问题了(注:计算机的硬件结构中只有加法器,所以大部分的运算都必须最终转换为加法)。10和2对模12而言互为补数。 
同理,计算机的运算部件与寄存器都有一定字长的限制(假设字长为8),因此它的运算也是一种模运算。当计数器计满8位也就是256个数后会产生溢出,又从头开始计数。产生溢出的量就是计数器的模,显然,8位二进制数,它的模数为28=256。在计算中,两个互补的数称为“补码”。 
  
2)补码的表示: 
    正数:正数的补码和原码相同。 
    负数:负数的补码则是符号位为“1”,数值部分按位取反后再在末位(最低位)加1。也就是“反码+1”。 
例如:       符号位 数值位 
      [+7]补=   0   0000111  B 
      [-7]补=   1   1111001  B 
补码在微型机中是一种重要的编码形式,请注意: 
a.             采用补码后,可以方便地将减法运算转化成加法运算,运算过程得到简化。正数的补码即是它所表示的数的真值,而负数的补码的数值部份却不是它所表示的数的真值。采用补码进行运算,所得结果仍为补码。 
b.            与原码、反码不同,数值0的补码只有一个,即       [0]补=00000000B。 
c.             若字长为8位,则补码所表示的范围为-128~+127;进行补码运算时,应注意所得结果不应超过补码所能表示数的范围。 
2.原码、反码和补码之间的转换 
由于正数的原码、补码、反码表示方法均相同,不需转换。 
在此,仅以负数情况分析。 
(1)    已知原码,求补码。 
例:已知某数X的原码为10110100B,试求X的补码和反码。 
解:由[X]原=10110100B知,X为负数。求其反码时,符号位不变,数值部分按位求反;求其补码时,再在其反码的末位加1。 
1  0  1  1  0  1  0  0   原码 
  
1  1  0  0  1  0  1  1   反码,符号位不变,数值位取反 
                     1   +1 
1  1  0  0  1  1  0  0   补码 
故:[X]补=11001100B,[X]反=11001011B。 
(2)    已知补码,求原码。 
分析:按照求负数补码的逆过程,数值部分应是最低位减1,然后取反。但是对二进制数来说,先减1后取反和先取反后加1得到的结果是一样的,故仍可采用取反加1 有方法。 
例:已知某数X的补码11101110B,试求其原码。 
解:由[X]补=11101110B知,X为负数。求其原码表示时,符号位不变,数值部分按位求反,再在末位加1。 
1  1  1  0  1  1  1  0   补码 
  
1  0  0  1  0  0  0  1   符号位不变,数值位取反 
                     1   +1 
1  0  0  1  0  0  1  0   原码 
1.3.2  有符号数运算时的溢出问题 
请大家来做两个题目: 
1)(+72)+(+98)=? 
0 1 0 0 1 0 0 0 B    +72 
     +  0 1 1 0 0 0 1 0 B    +98 
        1 0 1 0 1 0 1 0 B    -42 
2)(-83)+(-80)=? 
1 0 1 0 1 1 0 1 B    -83 
     +  1 0 1 1 0 0 0 0 B    -80 
        0 1 0 1 1 1 0 1 B    +93 
   思考:这两个题目,按照正常的法则来运算,但结果显然不正确,这是怎么回事呢? 
   答案:这是因为发生了溢出。 
如果计算机的字长为n位,n位二进制数的最高位为符号位,其余n-1位为数值位,采用补码表示法时,可表示的数X的范围是   -2n-1≤X≤2n-1-1 
当n=8时,可表示的有符号数的范围为-128~+127。两个有符号数进行加法运算时,如果运算结果超出可表示的有符号数的范围时,就会发生溢出,使计算结果出错。很显然,溢出只能出现在两个同符号数相加或两个异符号数相减的情况下。 
对于加法运算,如果次高位(数值部分最高位)形成进位加入最高位,而最高位(符号位)相加(包括次高位的进位)却没有进位输出时,或者反过来,次高位没有进位加入最高位,但最高位却有进位输出时,都将发生溢出。因为这两种情况是:两个正数相加,结果超出了范围,形式上变成了负数;两负数相加,结果超出了范围,形式上变成了正数。 
而对于减法运算,当次高位不需从最高位借位,但最高位却需借位(正数减负数,差超出范围),或者反过来,次高位需从最高位借位,但最高位不需借位(负数减正数,差超出范围),也会出现溢出。 
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原来基础数据类型都是用补码表示,原码和反码表示范围正负绝对值都一样,补码表示负数要大一。

posted @ 2017-09-09 21:51  zqlucky  阅读(678)  评论(0编辑  收藏  举报