计算机是否总是遵循 2 的补码方法来表示负数？ [复制]答案

【问题标题】：Does computer always follow 2's complement method to represent negative number? [duplicate]计算机是否总是遵循 2 的补码方法来表示负数？ [复制]
【发布时间】：2018-06-06 11:42:12
【问题描述】：

请查看以下代码，帮助我理解

int a=1;
int b=~1;
printf("%d",b);

输出是：

-2

所以这表示 1=(00000001) 当经历 ~ 产生 (11111110) 这是数字 2 的 2 的补码，因此 -2 是答案。所以 100 总是被假定为 -4 而不是 4 ？

【问题讨论】：

负数将始终设置最高位。因此，如果您的字节长度超过 3 位，则 100 将始终为 8，而不是 -4。
从技术上讲，并非每台计算机都使用二进制补码，但如今很少找到不使用二进制补码的计算机。
听起来你在要求一个基本二进制编码的教程。
不完全。 MSB 既是标志又是数据的一部分。此外，虽然它通常是 8 位，但一个字节可以是任意数量的二进制数字。
@动漫。我从未听说过不允许签名和未签名操作的通用机器。寄存器被解释为操作需要的任何内容。如果调用无符号加法，则 3 位寄存器中的 100 为 4。如果使用有符号加法，则为 -4。你必须决定你想要哪个。 100 只是内存中位的集合，处理器会按照您的要求执行任何操作。

标签： c++ c

【解决方案1】：

只有在已经确定了数字的确切位数时，才能定义二进制补码。您在存储位 100 的地方是否有一个三位有符号整数类型？如果是这样，那么 100 将被解释为 -4。

如果您将其存储为更大的整数类型，我们通常会假设 1 左侧的其他位全为 0（否则您应该显示它们是什么）并且值为正 4。

顺便说一句，现在很难找到一个编译器，它的 C 或 C++ int 类型只有 8 位，就像问题中的那个一样。（好吧，“不寻常”是一种轻描淡写的说法——正如评论所指出的那样，标准不允许这样做，据我所知，从未认为拥有一个普通的int 是合法的如问题中所示的类型可以存储在少于 16 位中。您可以在struct 中声明一个只有 3 位的有符号整数位字段，但其语法与问题显示的完全不同。）因此，即使将int b=~1; 解释为存储位模式11111110，也不是很正确；实际的位模式至少有 16 位，而近年来我们大多数人只看到它编译为 32 位。

【讨论】：

所以假设我有一个 3 位寄存器并且我在那里存储了 100，所以我的计算机会将它理解为 -4 对吗？
是的，如果你能找到这样的东西。您可以尝试将位字段 (docs.microsoft.com/en-us/cpp/c-language/c-bit-fields) 声明为带符号的 int ——不过，我自己从未尝试过。
@动漫。你的电脑什么都不懂。它有一些你可以触发的操作。其中一些将被签名，并将 100 视为 -4。其他人将未签名并将 100 视为 +4。您的工作是展示必要的理解并应用正确的操作。当您使用 C++ 编译器时，您可以通过声明正确的类型并在需要时进行强制转换来做到这一点。
@DavidK 我在这里有一个类似的问题，假设如果我执行 '2
C 标准要求至少 16 位（从技术上讲，它要求足够大以容纳 ±32767）。

【解决方案2】：

计算机总是用 2 的补码法来表示吗负数？

没有。

有些计算机使用 1 的补码（其中 ~1 == -0），有些使用“符号和幅度”（其中 ~1 == -127），有些使用“偏差”（其中有符号值是“无符号值 -偏差”，其中〜1 == 127）。对于整数，这些现在都比较少见。

标准 (IEEE-754) 浮点格式并不罕见；这是“符号和大小”（用于有效数字）和“偏差”（用于指数）的完美结合。

【讨论】：

鉴于问题标记为 C，您最好将自己限制为二进制补码、一个补码和符号/大小。标准不允许其他选项。并注意撇号的位置，这很重要:-)
为了澄清“相对罕见”，曾经使用除二进制补码以外的任何东西的符合 C99 或 C11 实现的实际使用总数是否超过零？