📜  有符号幅度和 2 的补码之间的差异(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:38.591000             🧑  作者: Mango

有符号幅度和 2 的补码之间的差异

在计算机科学中,有符号幅度和2的补码都是将负数编码为二进制数的方式。这两种方法的主要区别在于它们是如何表示负数的。

有符号幅度

有符号幅度通常用于早期计算机,它将最高位作为符号位,0表示正数,1表示负数。例如,如果你有一个8位有符号幅度的数字,它可以表示-128到127之间的整数。例如,01100100将被解释为100,而11100100将被解释为-28。

有符号幅度的主要缺点是在执行算术操作时需要特殊处理符号位。这增加了硬件的复杂性,导致延迟和额外的计算成本。

2的补码

2的补码是一种用于表示负数的二进制方法。它是使用数值运算的方法来计算一个数的负数。例如,如果你想表示-3的二进制数,你会首先将3的二进制表示取反(变成0011,取反后变成1100),然后加上1(变成1101)。

2的补码的一个主要优点是,它可以将加法操作和减法操作视为完全相同的操作。这使得计算机的设计更加简单和高效。

差异

有符号幅度和2的补码之间的主要差异在于符号位的处理方式。

在有符号幅度中,符号位是一个特殊的位,必须在所有操作中特别处理。在2的补码中,符号位的处理方式与其他位没有区别。

因此,2的补码可以更容易地进行算术操作,因为你可以对正数和负数使用相同的计算方法。同时,2的补码具有更严格的数值范围,因为它不能表示一个比某个具体数值更大的数。(例如,用8位计算机表示-128到127之间的数。但是,当你使用2的补码表示-128时,计算机在转换过程中不能处理该值。)

总而言之,2的补码比有符号幅值更常见,因为它可以更高效地进行计算,而且它具有更严格的数值范围。