原码、反码、补码的转换

VEERH • 2025-04-24 06:40 • 编程

一、什么是原码、反码和补码

在计算机中，二进制是运算的基础，而原码、反码和补码则是二进制运算中的概念。原码是一种基础的表示方法，它的最高位为符号位，其他位表示数值。反码则是在原码基础上对正数不做变化，负数则按位取反，符号位不变。补码是在反码基础上加1得到的。

二、原码、反码和补码的转换方法

1. 原码转反码

int toOpposite(int num) {
    // 判断符号，正数直接返回
    if (num >= 0) {
        return num;
    } else {
        // 将符号位以外的数值全部按位取反
        int mask = 1 << (sizeof(int) * 8 - 1);
        return (num ^ mask) + mask;
    }
}

原码转换为反码的思路很简单，只需要将符号位以外的数值全部按位取反即可。在代码中使用异或运算实现。

2. 原码转补码

int toComplement(int num) {
    // 判断符号，正数直接返回
    if (num >= 0) {
        return num;
    } else {
        // 进行按位取反和加1操作
        int mask = 1 << (sizeof(int) * 8 - 1);
        return (~num + 1) ^ mask;
    }
}

原码转补码的思路和原码转反码类似，只需要在原码基础上进行一次按位取反和加1操作即可。

3. 反码转原码

int toOrigin(int num) {
    // 判断符号，正数直接返回
    if (num >= 0) {
        return num;
    } else {
        // 将符号位以外的数值全部按位取反
        int mask = 1 << (sizeof(int) * 8 - 1);
        return (num - mask) ^ mask;
    }
}

反码转原码的思路和原码转反码类似，只需要再进行一次按位取反即可。

4. 补码转原码

int toOrigin(int num) {
    // 判断符号，正数直接返回
    if (num >= 0) {
        return num;
    } else {
        // 取反并加1
        int mask = 1 << (sizeof(int) * 8 - 1);
        return (~((num ^ mask) - mask) + 1);
    }
}

补码转原码的思路稍微复杂一些，需要先进行一次取反和加1操作，然后再将结果转换为原码。

三、总结

通过上面的这些代码示例，我们可以清楚地了解到原码、反码和补码之间的转换方法。这些转换方法对于二进制运算来说非常重要，尤其是在计算机底层开发中。需要注意的是，在实际编程中我们需要根据具体的需求来选择不同的转换方法。

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