C++ 两个'；s补码二进制形式

在TC++编译器中，5的二进制表示形式是（000000000000001）。 我知道负数存储为2的补码，因此二进制中的-5是（111111111011）。最高有效位（符号位）是1，表示它是一个负数

那么编译器如何知道它是-5？如果我们将上面给出的二进制值（111111111011）解释为无符号数，结果会完全不同吗

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另外，为什么1对5-6（1111111111010）的赞美？

第一位仅为负数设置（称为符号位）

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详细信息是可用的

这正是最重要的位——如果知道一个数字是有符号的，那么如果MSB=1，编译器（和运行时！）知道将其解释为负数。这就是为什么类c语言同时具有整数（正整数和负整数）和无符号整数的原因——在这种情况下，您将它们都解释为正整数。因此，有符号字节从-128变为127，而无符号字节从0变为255。

编译器不知道。如果将

-5

转换为

无符号int

则会得到

32763

如果数字声明为有符号数据类型（而不是类型转换为无符号类型），则编译器将知道，当符号位为1时，它是负数。至于为什么使用2的补码而不是1的补码，您不想让值为-0，1的补码允许您这样做，所以他们发明了2的补码来解决这个问题。

编译器知道，因为这是CPU本机使用的约定。您的计算机有一个CPU，它以2的补码表示法存储负数，因此编译器也会这样做。如果您的CPU支持补码表示法，编译器将使用它（顺便说一句，IEEE浮点数就是这样）

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Wikipedia关于该主题的文章解释了符号是如何工作的。

处理器实现有符号和无符号指令，这两种指令将以不同的方式对二进制数表示进行操作。编译器根据所涉及的操作数类型（即

int

与

unsigned int

）知道要发出哪些指令

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编译器不需要知道一个数字是否为负数，它只是为所涉及的类型发出正确的机器或中间语言指令。处理器或运行时对这些指令的实现通常不太关心数字是否为负数，因为two的补码算法的公式对于正数或负数是相同的（事实上，这是two的补码算法的主要优点）。如果一个数字是负数，需要知道的是类似于

printf（）

，正如Andrew Jaffe指出的，设置的MSBit表示2的补码中有负数。

2的补码的kewl部分是机器语言的加法和减法指令可以忽略所有这些，只要做二进制算术，它就行了

i、 e.，-3+4

在二进制2的补码中，是

   1111 1111 1111 1101   (-3)
+  0000 0000 0000 0100   ( 4)
   -------------------
   0000 0000 0000 0001   ( 1)

让我们举一个例子： 我们有两个二进制的两字节数字： A=10010111 B=00110 （请注意，机器不知道此级别中有符号或无符号的概念）

现在，当你说“添加”这两个时，机器会做什么？它只是补充说：

R=10111101（进位：1）

现在，作为编译器，我们需要解释这个操作。我们有两种选择：数字可以是有符号的，也可以是无符号的

1-无符号情况：在c中，数字类型为“unsigned char”，值为151和38，结果为189。这是微不足道的

2-符号大小写：我们，编译器，根据它们的msb解释数字，第一个数字是-105，第二个仍然是38。所以-105+38=-67。但是-67是10111101。但这是我们在结果（R）中已经得到的！结果是一样的，唯一的区别是编译器如何解释它

结论是，不管我们如何考虑数字，机器在数字上做同样的运算。但编译器将依次解释结果

请注意，知道2的补码概念的不是机器。它只添加两个数字，而不关心内容编译器然后查看符号位并决定

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当谈到减法时，这一次，操作是独特的：取第二个数字的2的补码，然后将两个相加

实际上，一个带符号的字节从-128变为127。+1：引用一些有用的文档+1：是硬件+1：编译器对这个数字一无所知——你声明它是有符号的还是无符号的——然后你必须将它与声明一致地使用。你知道，我完全忘记了2的补码属性。这可能是它被发明的另一个很好的原因。如果我写

signed int a=-1

，那么

-1

以2的补码形式是

11111111111111111111111111

，然后当我用%d解释它时，它打印-1和%u，它打印

4294967295

，当我写signed int a=2，当我使用

%d

和

%u

时，它会打印2。如果2在2的补码中，它将是

11111111111111111111111111111111101

，然后它将是一个非常不同的答案，我真正想问的是2的补码何时发生，它依赖于符号，或者如果类型是有符号的int，它发生在每个整数上，这里肯定不是这样的。是的，强制转换告诉编译器如何解释特定内存位置的位。一般来说，它对什么东西在哪里有自己的想法，但是一个演员会把事情弄得一团糟