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    二进制加,减法,23个位运算技巧[通俗易懂]

    二进制最高位为1时表示负数,为0时表示正数。 **原码:**一个正数,转换为二进制位就是这个正数的原码。负数的绝对值转换成二进制位然后在高位补1就是这个负数的原码。 举例说明:       int类型的 3 的原码是 11B(B表示二进制位), 在32位机器上占四个字节,那么高位补零就得:       00000000 00000000 00000000 00000011       int类型的 -3 的绝对值的二进制位就是上面的 11B 展开后高位补零就得:       10000000 00000000 00000000 00000011 **反码:**正数的反码就是原码,负数的反码等于原码除符号位以外所有的位取反。 举例说明:       int类型的 3 的反码是       00000000 00000000 00000000 00000011       和原码一样没什么可说的       int类型的 -3 的反码是       11111111 11111111 11111111 11111100       除开符号位 所有位 取反 **补码:**正数的补码与原码相同,负数的补码为 其原码除符号位外所有位取反(得到反码了),然后最低位加1. 还是举例说明:       int类型的 3 的补码是:       00000000 00000000 00000000 00000011       int类型的 -3 的补码是       11111111 11111111 1111111 11111101       就是其反码加1

    03

    JAVA 位操作

    【引自黑马王子的博客】Java中的位操作指定包括:
    ~ 按位非(NOT)
    & 按位与(AND)
    | 按位或(OR)
    ^ 按位异或(XOR)
    >> 右移
    >>> 无符号右移
    <<左移
    前面几个都非常简单,主要是移位操作比较容易出错.
    首先要搞清楚参与运算的数的位数,如int的是32位。long的是64位。
    如int i = 1;
    i的二进制原码表示为:
    00000000000000000000000000000001
    long l = 1;
    l的二进制原码表示为:
    0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001
    二、

    正数没有反码、补码,也可以说正数的反码、补码跟原码一样。
    负数的反码为原码逐位取反,
    如int i = -1;
    10000000000000000000000000000001,最高位是符号位。正数为0,负数为1。
    逐位取反后:
    01111111111111111111111111111110即反码。
    反码加1:
    01111111111111111111111111111111即补码。
    负数都是用补码参与运算的。得到的也是补码,需要减1取反获得原码。

    三、常用的位运算符–0在位运算中是比较特殊的。

    ^ 异或。 相同为0,相异为1; 任何数与0异或都等于原值。 
    & 与。 全1为1, 有0为0;任何数与0异或都等于0。
    | 或。 有1为1, 全0为0。任何数与0或都等于原值。
    <<左移。 补0。
    >> 右移。 符号位是0补0,是1补1。
    >>>无符号右移。补0。
    ~ 非 逐位取反

    四、负数参与的运算,得到的是补码,需要将补码先减1,然后逐位取反,得到原码。即为运算结果。

    0例外,如果得到的是0,则不需减1和取反。
    另外,两个正数运算后得到的就是原码,不需减1和取反。
    举例:
    1^-1,
    -1
    10000000000000000000000000000001–原码
    01111111111111111111111111111110–反码
    01111111111111111111111111111111–补码
    1
    00000000000000000000000000000001–原码
    则1^-1等于
    01111111111111111111111111111111^
    00000000000000000000000000000001=
    01111111111111111111111111111110–补码
    01111111111111111111111111111101–反码
    10000000000000000000000000000010–原码==-2
    即1^-1=-2
    举例:
    1^-2
    -2
    10000000000000000000000000000010–原码
    01111111111111111111111111111101–反码
    01111111111111111111111111111110–补码
    1
    00000000000000000000000000000001–原码
    则1^-2等于
    01111111111111111111111111111110^
    00000000000000000000000000000001=
    01111111111111111111111111111111–补码
    01111111111111111111111111111110–反码
    10000000000000000000000000000001–原码==-1
    1.<<
    逻辑左移,右边补0,符号位和其他位一样.
    正数:
    x<<1一般相当于2x,但是可能溢出.
    溢出范围: 230~(231-1) 二进制表示 010000…000到01111….1111,移位后最高为变为1了,变成负数了.
    负数:
    x<<1一般也相当于2x,也有可能溢出.所以, x*32可以写成x<<5
    溢出范围: -231~-(230+1)

    03

    计算机负数补码_负数用补码表示如何理解

    在计算机系统中,数值一律用补码来表示(存储)。 主要原因:使用补码,可以将符号位和其它位统一处理;同时,减法也可按加法来处理。另外,两个用补 码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃。 2、补码与原码的转换过程几乎是相同的。 数值的补码表示也分两种情况: (1)正数的补码:与原码相同。 例如,+9的补码是00001001。 (2)负数的补码:符号位为1,其余位为该数绝对值的原码按位取反;然后整个数加1。 例如,-7的补码:因为是负数,则符号位为“1”,整个为10000111;其余7位为-7的绝对值+7的原码 0000111按位取反为1111000;再加1,所以-7的补码是11111001。 已知一个数的补码,求原码的操作分两种情况: (1)如果补码的符号位为“0”,表示是一个正数,所以补码就是该数的原码。 (2)如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,求原码的操作可以是:符号位为1,其余各位取 反,然后再整个数加1。 例如,已知一个补码为11111001,则原码是10000111(-7):因为符号位为“1”,表示是一个负 数,所以该位不变,仍为“1”;其余7位1111001取反后为0000110;再加1,所以是10000111。 在“闲扯原码、反码、补码”文件中,没有提到一个很重要的概念“模”。我在这里稍微介绍一下“模” 的概念: “模”是指一个计量系统的计数范围。如时钟等。计算机也可以看成一个计量机器,它也有一个计量范 围,即都存在一个“模”。例如: 时钟的计量范围是0~11,模=12。 表示n位的计算机计量范围是0~2(n)-1,模=2(n)。【注:n表示指数】 “模”实质上是计量器产生“溢出”的量,它的值在计量器上表示不出来,计量器上只能表示出模的 余数。任何有模的计量器,均可化减法为加法运算。 例如: 假设当前时针指向10点,而准确时间是6点,调整时间可有以下两种拨法: 一种是倒拨4小时,即:10-4=6 另一种是顺拨8小时:10+8=12+6=6 在以12模的系统中,加8和减4效果是一样的,因此凡是减4运算,都可以用加8来代替。 对“模”而言,8和4互为补数。实际上以12模的系统中,11和1,10和2,9和3,7和5,6和6都有这个特 性。共同的特点是两者相加等于模。 对于计算机,其概念和方法完全一样。n位计算机,设n=8, 所能表示的最大数是11111111,若再 加1称为100000000(9位),但因只有8位,最高位1自然丢失。又回了00000000,所以8位二进制系统的 模为2(8)。 在这样的系统中减法问题也可以化成加法问题,只需把减数用相应的补数表示就可以 了。把补数用到计算机对数的处理上,就是补码。

    03
    领券