java之原反补

Posted 2020-08-20 扬帆~起航

原码,反码,补码是java数值运算的基础,在计算机程序中,数值运算是基于二进制的,也就是说底层是二进制运算.而数值有正数与负数,二进制只有0和1,如何表示负数,如何进行正负数的运算,这就是原反补的意义所在.

基础定义:

　　* 原码

　　　　* 就是二进制定点表示法，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。

　　　　* 通过一个字节,也就是8个二进制位表示+7和-7

　　　　* 0(符号位) 0000111

　　　　* 1(符号位) 0000111

　　* 反码

　　　　* 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

　　　　* 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。 

 

而在有符号数值运算过程中,运算都是基于补码来运算的,所以说,求补码是理清有符号运算的根本.

案例:

-4+3的运算原理:

3  的二进制:     0 (符号位) 0000011(源码)

　　　　　　0  (符号位) 0000011(反码)

　　　　　　0  (符号位) 0000011(补码)

-4的二进制:     1  (符号位) 0000100(源码)  

                            1  (符号位) 1111011(反码)

                            1  (符号位) 1111100(补码)   

    0  (符号位) 0000011(补码)

+  1  (符号位) 1111100(补码)   

-------------------------------------------

    1  (符号位) 1111111(补码)

-                                    1

-------------------------------------------

    1  (符号位) 1111110(反码)

取反

-------------------------------------------

   1  (符号位) 0000001(原码)

 

转为10进制为-1,也就是计算的结果.

 

在java中,除了在有符号数值运算中用到原反补,在数据的强制类型转换也有用到,

例如:

byte a = (byte)300;//byte的范围是-128~127 ,而300超过,需要进行强制转换.

300的二进制形式是:00000000  00000000  00000001  00101100

强制转换(截取)后为: 00101100    //此时为补码形式

而此时最高符号位为0,即为正数,而正数的原反补是相同的,所以最后a的值为44;

 

第一次写,毫无章法,有些的遗漏之处,万望指出.