-128 的八位原码、反码、补码

还是帮同学解题的时候踩坑了。

一开始没发现，以至于每次输入-128的时候转换出来的格式是不正确的。然后自己算的时候发现问题了，八位原码里面第一位是符号位，剩下7位是数值位，2^7=128 算上负号 256 个数字，+0/-0各占一个，所以八位二进制原码表示十进制数的范围为 -127~127。

这谁顶得住啊，原题就是求 -128~127。

后来查了下，-128 没有原码和反码，（人为规定）补码为1000000(-0)。

附上原题的解法

# coding=utf-8

# 求 -128 ~ 127 的8位原码、反码、补码
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print("Please input a decimal integer between -128 ~ 127:")
i = int(input())

# 限定输入范围，否则无限循环
while i < -128 or i > 127:
    print("Please input a decimal integer between -128 ~ 127:")
    i = int(input())

inverse = ''
if i < 0 or i > -128:
    # 对于 -127 < i < 0 的数进行处理
    binary = format(i, '08b')[1:]  # 格式化字符串，去掉负号，固定长度
    # 逐项求反，得到反码
    for b in binary:
        if b == '1':
            inverse += '0'
        else:
            inverse += '1'
    
    # 下面加符号位（1）说明是个负数
    binary = '1' + binary
    # 二进制加法，求补码（负数的补码=反码末尾+1，二进制）
    # int(字符串, 进制)
    complement = int(inverse, 2) + int('1', 2)
    complement = '1' + format(complement, '07b')
    inverse = '1' + inverse
            
elif i >= 0:
    # 正数的原码、反码、补码均相同
    # 这里当做字符串处理并加上符号位（0）说明这个是正数
    binary = format(i, '07b')
    inverse = '0' + binary
    complement = '0' + binary
    binary = '0' + binary

else:
    # 对 -128 特殊处理，因为 -128 的数值位已达到8位，加上符号吗后则变为9位
    # 不符合定义，对此，经过询问前辈以及百度后得知，在 -128 的原码和补码不存在
    # 人为规定其补码为 10000000（即为-0的补码）
    # 补充说明，在《大学计算机》内，一般让学生求 -127 ~ 127
    # 因为 +0, -0 的原码、补码、反码并不相同（符号位的差异）
    binary = 'undefined'
    inverse = 'undefined'
    complement = '10000000'

print(binary, 'bin')
print(inverse, 'inv')
print(complement, 'comp')

文章最后修订于 2020年8月31日