在 C++ 中表示负值

Mohd Mohtashim Nawaz 2023年1月30日 2022年4月20日
  1. 在 C++ 中表示负值的方法
  2. 在 C++ 中使用位移位的最大幅度的负整数
  3. 结论
在 C++ 中表示负值

C++ 可以表示正值和负值。本文讨论 C++ 如何表示负值。

在 C++ 中表示负值的方法

在 C++ 中没有表示负值的规则。因此,供应商可以选择他们的实现细节来表示 C++ 中的负值。

但是,有三种常用的方法来表示负数。

  1. 有符号量级 - 表示有符号数的最少使用方法。在这种方法中,固定一个特殊位来表示数字的符号。

    其余位表示数字的大小。然而,这种方法在计算机中实现时存在严重问题,尤其是在对负数执行算术运算时。

  2. 一个的补码 - 在这种方法中,负数通过将 0 位转换为 1 来表示,反之亦然,从相应正数的位表示。

    请记住,最左边的位代表数字的符号。0 代表正号,1 代表负号。

    但是,这种方法有一个缺陷,即在使用这种方法时,+0 和 -0 有两种不同的表示形式。

  3. 二进制补码 - 这是表示负数的最常用方法。在这种方法中,固定一个符号位来表示符号。

    如果遇到负数,则计算其位表示。之后,位被翻转,并加 1。

    让我们看一个例子。

    Number: -6
    Sign: -ve so sign bit = 1
    Bitwise representation of 6: 000110
    Two's complement: 111001+1 = 111010
    So the number is represented as 1111010
    

该方法克服了一个人的补码方法的缺点。

在 C++ 中使用位移位的最大幅度的负整数

你可以通过移位位来获得整数数据类型的最大值,使除符号位之外的所有位都为 1。

你有一个 8 位整数表示(仅作为示例)。 -1 的表示如下所示。

Number: -1
Sign: -ve so sign bit = 1
Bitwise representation of 1: 000 0001
Two's complement: 111 1110 + 1 = 111 1111
So -1 is represented as 1111 1111.

如果将 -1 左移一位,则其二进制表示为 0111 1111。

这表示最大数量。你可以通过简单地反转位来获得最小的负数(最小值)。

让我们看看代码。

#include <iostream>

using namespace std;

int getLargest()
{
	int num = -1u >> 1;
	return num;
}

int getSmallest()
{
	int num = -1u >> 1;
	num = ~num;

	return num;
}

int main()
{
	cout<<"Maximum value: "<< getLargest()<<endl;
	cout<<"Minimum value:"<< getSmallest()<<endl;
	return 0;
}

输出:

Maximum value: 2147483647
Minimum value:-2147483648

结论

你必须注意,整数的最大值和最小值可能因 C++ 编译器供应商和机器而异。本文中的示例显示了 32 位整数表示的结果。

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