LinuxCプログラミングチュートリアルパート15-2秒の補数と負の数

さて、あなた方の何人かは、なぜ私たちが1と2の補数について議論したのか考えているに違いありませんか？答えは、負の数の2進表現が2の補数によって計算されるという事実にあります。

信じがたい？証拠は次のとおりです：

前のセクションで計算した2の補数は、16進数形式で0xFFFFFFF1として表すことができます。それでは、Cプログラムを使用してこの値が10進形式で何であるかを見てみましょう

コードは次のとおりです：

#include <stdio.h>

int main()
{
 int a = 0xFFFFFFF1;
 printf("a = %d", a);

 return 0;
}

そして、以下が出力です：

a = -15

今それを信じますか？数値「15」から始めて、その2の補数を計算し、2の補数の値を再び10進数に変換すると、-15であることがわかりました。

次に、コードを少し調整して、printf呼び出しが変数'a'の値を読み取るようにします。そのまま 符号なし整数。

#include <stdio.h>

int main()
{
 int a = 0xFFFFFFF1;
 printf("a = %u", a);

 return 0;
}

これが出力です：

a = 4294967281

おっと、出力が変更され、今では大きな正の値になっています。しかし、なぜこれが起こったのですか？前に見たように、0xFFFFFFF1は15の2の補数ではありませんか？

はい、0xFFFFFFF1は15の2の補数ですが、その観点から見ない場合は、通常の値（4294967281）でもあります。違いは、その読み取り方法にあります。符号付き整数として読み取られる場合（printfの％dを介して）、出力は-15として表示されますが、符号なし整数として読み取られる場合（printfの％uを介して）、出力は次のように表示されます。 4294967281。

符号付き変数（負の値と正の値の両方を処理する）の経験則として、負の数のバイナリ表現では常に左端のビットが「1」であるのに対し、正の数の場合は常に問題のビットであることに注意してください。 0.

最後に、2の補数表現を逆にして、正の対応物を取得することもできることに注意してください。例として、-15の16進表現である0xFFFFFFF1値をもう一度見てみましょう。バイナリ形式で次のように表されます：

11111111 11111111 11111111 11110001

ここで、正の対応物を取得するには、2の補数をもう一度実行します。つまり、最初に1の補数を実行します：

00000000 00000000 00000000 00001110

そして、1を追加します

00000000 00000000 00000000 00001111

これを変換すると、10進数で値15が得られます。