区分负数和正数？

Question

在二进制中，我们可以有一个有符号和无符号的数字，所以假设我们得到了一个0101的值，那么我们如何判断它是等于5还是-1 as you may notice the second bit from the left is on

Answer 1

二进制没有区别。不同之处在于给定的语言/编译器/环境/处理器如何处理给定的二进制数字序列。例如，在Intel x86/x64中，您有用于乘法的MUL和IMUL指令。IMUL指令执行有符号乘法(即将操作数位视为有符号值)。还有其他一些指令可以区分有符号或无符号操作数(例如DIV/IDIV、MOVSX等)。

下面是一个简单的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    int16_t  c16;
    uint16_t u16;

    __asm {
      mov al, 0x01
      mov bl, 0x8F
      mul bl          // ax = 0x01 * 0x8F
      mov u16, ax

      mov al, 0x01
      mov bl, 0x8F
      imul bl         // ax = 0x01 * 0x8F
      mov c16, ax
    };

    char uBits[65];
    char cBits[65];

    printf("%u:\t%s\n", u16, _itoa(u16, uBits, 2));
    printf("%d:\t%s\n", c16, _itoa(c16, cBits, 2));

  return 0;
}

产出如下：

143:    10001111
-113:   11111111111111111111111110001111

编辑：

为了扩展示例--在C/C++中(与区分有符号和无符号数量的其他语言一样)，编译器知道它是对有符号值还是无符号值进行操作，并生成适当的指令。在上面的示例中，编译器还知道它必须正确地签名--在调用_itoa()时扩展变量_itoa()，因为它将变量扩展为int (在C/C++中，默认情况下对int进行签名--这相当于表示signed int)。变量u16在调用_itoa()时被提升为unsigned int，因此不会出现符号扩展(因为在无符号值中显然没有符号位)。

Answer 2

在实际硬件上，负数的实现取决于设计者的选择。通常有符号的数字用二补表示

但是有更多