接上篇：C語(yǔ)言 | 關(guān)于數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)形式

插播一條信息????

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還是趕緊行動(dòng)起來(lái)吧?。?！? ??

（第二個(gè)問題）

這就是我們遇到的第二個(gè)問題，為了計(jì)算結(jié)果和我們認(rèn)知一致，我們需要通過(guò)補(bǔ)碼的方式將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

這邊先給大家解釋一下什么是原碼、反碼和補(bǔ)碼，然后再和大家解釋為何我們需要補(bǔ)碼才能進(jìn)行正確的運(yùn)算。

對(duì)于一個(gè)正數(shù)而言它的原碼、反碼、補(bǔ)碼都是一樣的。

對(duì)于一個(gè)負(fù)數(shù)，它的原碼是最高位置一，表示負(fù)數(shù)，然后再按照數(shù)據(jù)的大小轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制形式。

例如：-1 = 1000 0001

反碼是除了最高位之外，其他的所有位進(jìn)行取反操作，即：-1的反碼1111 1110。

補(bǔ)碼是將得到的反碼進(jìn)行+1操作，即：-1的反碼1111 1111。

我們?cè)倮脙蓚€(gè)數(shù)的補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算：1+（-1）

0000 0001 + 1111 1111 = 1 0000 0000

最高位的1溢出，即得到正確的0的結(jié)果。

由此可以看出，計(jì)算機(jī)只有通過(guò)反碼進(jìn)行存儲(chǔ)并運(yùn)算，才能得到正確的運(yùn)算結(jié)果。

?

（第三個(gè)問題）

那么現(xiàn)在來(lái)解釋第三個(gè)問題，我們?yōu)楹涡枰a(bǔ)碼才能計(jì)算出正確的結(jié)果？

首先我們要清楚，計(jì)算機(jī)和常規(guī)世界的的計(jì)算是有差異的。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)中存在溢出這一現(xiàn)象。例如對(duì)于一個(gè)八字長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，我們先不考慮它有符號(hào)的情況，最大的數(shù)就是：

1111 1111 = 255

255+1 = 256那是常規(guī)運(yùn)算的結(jié)果。但是如果計(jì)算機(jī)1 0000 0000最高位的1就溢出了，所以255+1=0。相信學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的都會(huì)明白這個(gè)道理。

再用鐘表進(jìn)行舉例，相信大家會(huì)更加清楚。因?yàn)楸肀P也是一樣存在溢出的，例如11:59分再加一分鐘就是0:0啦。所以對(duì)于時(shí)鐘而言，我們從0點(diǎn)到達(dá)四點(diǎn)鐘，可以順時(shí)針走四個(gè)小時(shí)，也可以逆時(shí)針走八個(gè)小時(shí)，即對(duì)于表盤0+4=0+（-8）。

這就是計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)的區(qū)別了。

再來(lái)回到我們的1+（-1），即：0000 0001+1111 1111，如果不考慮符號(hào)的話，就是1+255，即對(duì)于八個(gè)字長(zhǎng)的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)1+（-1）和1+255是一樣的。

以上我們可以看到這樣就是利用了補(bǔ)數(shù)和溢出的原理，解決了計(jì)算機(jī)中的負(fù)數(shù)運(yùn)算的問題。

最后，回到我們開頭的問題就簡(jiǎn)單啦。

0：0000 0000

按位取反之后：

~0:1111 1111

在計(jì)算中1111 1111是補(bǔ)碼

反碼是是補(bǔ)碼減一，則反碼是1111 1110

再轉(zhuǎn)換成原碼：1000 0001即-1。