python中的原碼反碼和補(bǔ)碼

原碼反碼和補(bǔ)碼的概念

1. 原碼：原碼是二進(jìn)制數(shù)字的一種簡(jiǎn)單的表示法。二進(jìn)制首位為符號(hào)位，1代表負(fù)，0代表正。
2. 反碼：反碼可由原碼得到。如果是正數(shù)，反碼與原碼相同；如果是負(fù)數(shù)，反碼是其原碼（符號(hào)位除外）各位取反而得到的。
3. 補(bǔ)碼：補(bǔ)碼可由原碼得到。如果是正數(shù)，補(bǔ)碼與原碼相同；如果是負(fù)數(shù)，補(bǔ)碼是對(duì)其原碼（除符號(hào)位外）各位取反，并在末位加1而得到的（有進(jìn)位則進(jìn)位，但不改變符號(hào)位）。

更詳細(xì)的介紹可參考這篇文章

原碼反碼和補(bǔ)碼的示例

如下以8位二進(jìn)制為例：

特殊地?cái)?shù)字在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示，補(bǔ)碼10000000表示的不是 -0，而是-128

python中的原碼反碼及補(bǔ)碼

一般來講，整形數(shù)在內(nèi)存中是以 補(bǔ)碼 的形式存放的，輸出的時(shí)候同樣也是按照 補(bǔ)碼 輸出的。

但是在 Python 中，情況是這樣的：

1. 整形是以 補(bǔ)碼 形式存放的，輸出的時(shí)候是按照 二進(jìn)制 表示輸出的；
2. 對(duì)于 bin(x)（x為 十進(jìn)制負(fù)數(shù)），輸出的是它的原碼的二進(jìn)制表示加上一個(gè)負(fù)號(hào)，方便查看
3. 對(duì)于 bin(x)（x 為 十六進(jìn)制負(fù)數(shù)），輸出的是對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示。

所以為了獲得十進(jìn)制負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼，我們需要手動(dòng)將其和 0xffffffff 進(jìn)行與操作，得到一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)，再交給 bin() 轉(zhuǎn)化，這時(shí)內(nèi)存中得到的才是你想要的補(bǔ)碼。

a = bin(-3)
print(a)

a = bin(3)
print(a)

b = bin(-3 & 0xffffffff)
print(b)

c = bin(0xfffffffd)
print(c)

# 輸出
# -0b11
# 0b11
# 0b11111111111111111111111111111101
# 0b11111111111111111111111111111101