原码
计算机中对数字的二进制定点表示方法
原码(true form)是一种计算机中对数字的二进制定点表示方法。原码表示法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。
原码的优点
简单直观;例如,我们用8位二进制表示一个数,+11的原码为00001011,-11的原码就是10001011
原码的缺点
原码不能直接参加运算,可能会出错。例如数学上,1+(-1)=0,而在二进制中00000001+10000001=10000010,换算成十进制为-2。显然出错了。
所以原码的符号位不能直接参与运算,必须和其他位分开,这就增加了硬件的开销和复杂性
具体定义还分小数和整数:
①小数原码的定义
[X] =
X( 0≤X <1 )
1- X (-1 < X ≤ 0)
例如: X=+0.1011 , [X]原= 0.1011
X=-0.1011 [X]原= 1.1011
②整数原码的定义
[X]原 =
X (0≤X <2(n-1))
2(n-1)-X (- 2(n-1) < X ≤ 0)
x为正整数时,[X]原=x;
x为负整数时,[X]原=2的n次方-x;
x为负小数时,[X]原=1-x;
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,如果一个机器数字长是n位的话,约定最左边一位用作符号位,其余n-1位用于表示数值。
真值绝对值。凡不足n-1位的,小数在最低位右边加零;整数则在最高位左边加零以补足n-1位。这种计算机的编码形式叫做原码。
记作X=[X]原。例如在字长n=8的机器内:
小数: [+0.1011]原=0.1011000
[-0.1011]原=1.1011000
整数: [+1011]原=00001011
[-1011]原=10001011
代码中的小数点”.”是在书写时为了清晰起见加上去的,在机器中并不出现。
编码方式
原码是有符号数的最简单的编码方式,便于输入输出,但作为代码加减运算时较为复杂。一个字长为n的机器数能表示不同的数字的个数是固定的2^n个,n=8时2^n=256;用来表示有符号数,数的范围就是 -2^(n-1)+1 ~ 2^(n-1)-1,n=8时,这个范围就是 -127 ~ +127。但是在不需要考虑数的正负时,就不需要用一位来表示符号位,n位机器数全部用来表示是数值,这时表示数的范围就是0~2^n-1,n=8时这个范围就是0~255.没有符号位的数,称为无符号数。(编辑器无法表示上标下标,可查阅图片)
参考资料
最新修订时间:2023-06-15 10:37
目录
概述
原码的优点
原码的缺点
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