前期知识:
1.符号位:首位表示符号位,正数为0、负数为1;
2.在计算机中,负数以其正值的补码形式表示(将减法运算转换为加法运算)。
在以模为12的系统中,加9和减3效果是一样的,因此凡是减3运算,都可以用加9来代替。对“模”12而言,9和3互为补数(二者相加等于模)。所以我们可以得出一个结论,即在有模的计量系统中,减一个数等于加上它的补数,从而实现将减法运算转化为加法运算的目的。
2.1 原码
一个整数,按照绝对值大小转换成的二进制数,称为原码。
如 00000000 00000000 00000000 00000110 是 6 的原码
2.2 反码
将二进制数按位取反,所得的新二进制数称为原二进制数的反码。
如 00000000 00000000 00000000 00000110 的反码是 11111111 11111111 11111111 11111001
2.3 补码
反码加1称为补码。也就是说,要得到一个数的补码,先得到反码,然后反码加上1,所得数称为补码。
所以 -6 在计算机器的表示形式为:
# -6 的正值 6 的二进制:
00000000 00000000 00000000 00000110
# 取反得反码:
11111111 11111111 11111111 11111001
# +1 得补码,即 -6 在计算机中的二进制表示:
11111111 11111111 11111111 11111010
按位与(&)
规则:两个操作数对应位同为1时,结果为1,其余全为0. (或者是只要有一个操作数为0,结果就为0)
负数的运算是以补码形式进行的,如果运算结果首位为1,结果也需要求一次补码
如何求补码?
负数的补码得原码 补码减1取反
(更方便的一种记法是从右向左遇到第一个1为止,这个1前面的位取反,首位不动)
按位或(|)
规则总结:只有两个操作数对应位同为0时,结果为0,其余全为1.(或者是只要有一个操作数为1,结果就为1)。
按位非(~)
规则总结:反码,取反
按位异或(^)
规则:不同为1
10^-10 为例
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
^ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
= 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
结果首位为1 再取一次补码(右向左,第一个为1的前面取反)
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100
左位移(<<)
算术右移(>>): 符号位不变,低位补0。如:2<<2结果为8。
右位移(>>)
无符号右移(>>>)
低位溢出,高位补0。注意,无符号右移(>>>)中的符号位(最高位)也跟着变,无符号的意思是将符号位当作数字位看待。如:-1>>>1结果为2147483647。
参考资料:
https://blog.csdn.net/leonliu06/article/details/78685248;
https://blog.csdn.net/goskalrie/article/details/52796360