计算机是怎么识别负数的？

Question

如题所述

Answer 1

计算机使用不同的方式来识别和表示负数，最常见的方法是使用“二进制补码”表示法。
在二进制补码表示法中，计算机将负数表示为其正数的补码。以下是一个简单的例子来说明这个概念：
假设我们使用8位二进制数来表示整数。正数的表示方式与无符号整数相同，例如+5用二进制表示为00000101。
要表示负数，首先需要确定它的绝对值的二进制表示。例如，我们希望表示-5。步骤如下：
1. 将5表示为二进制数：00000101
2. 反转该二进制数的每一位：11111010
3. 对反转后的二进制数加1：11111011
最终，我们得到了-5的二进制补码表示为11111011。
计算机在内部存储和处理负数时，使用这个二进制补码表示。通过使用补码，可以简化负数的加法、减法和其他运算，将它们转换成与正数相同的操作。
当计算机执行运算时，它会根据特定的规则进行补码运算，并且能够正确地处理负数的表示和计算。这种表示方法使得计算机能够高效地执行有符号数的运算，包括识别和处理负数。

Answer 2

从二进制补码格式还原成整数，计算机遵循以下步骤：

如果最左位是1，计算机取其补码；如果是0，计算机不操作

将该整数转化为十进制后，加正负

首先，1000最左位是1，是负数，所以取补码，结果为1000；接着，二进制1000转化为十进制为8；最后，加上符号，即为-8。

我是从《计算机科学导论》第四版（机械工业出版社）看的，原书在33页