计算机如何将二进制数转换为2的补码中的十进制等值

Question

（我的问题只与2的补码有关）

假设我给你这个二进制数11111110，它在机器上存储为二进制补码，我希望你找到它的十进制等值。 有些人可能会说它是-2而有些人可能会说这是254，因为他们不知道是签名还是未签名。 （我知道这是一个有符号的数字，所以我拿了它的补码并加了1给了我2，所以答案是-2。但如果我不知道这个标志，我会说254）。

简而言之，计算机如何将存储在2的补码中的二进制表示转换为其十进制等值而不会出错？

电脑是否知道它的标志？ （如果是，那么这些信息存储在哪里？）

Answer 1

从技术上讲，您不能将二进制表示的数字转换为小数，因为计算机没有任何存储工具来表示十进制数。

实际上这可能听起来很荒谬，因为我们总是处理十进制表示中的数字。 但这些十进制表示实际上从未以十进制形式存储。 计算机所做的只是在显示数字时将数字转换为十进制表示。 这种转换与程序构建和库设计有关。

我将举一个关于C语言的小例子。 在C中，您有有符号和无符号整数变量。 在编写程序时，这些变量用于在内存中存储数字。 谁知道他们的迹象？ 编译器。 汇编语言具有签名和未签名的操作。 编译器跟踪所有变量的符号，并为签名和未签名的案例生成适当的代码。 因此，在编译时，您的程序可以完美地使用有符号或无符号整数。

假设您使用printf语句打印整数变量，并使用%d格式转换器以十进制表示形式打印值。 此转换将由printf标准输入输出库中定义的printf函数处理。该函数从内存中读取变量，使用简单的基本转换算法将二进制表示转换为十进制表示。 但算法的目标是char序列，而不是整数。 所以这个算法做了两件事，它将二进制转换为十进制表示; 它将位转换为char值（或ASCII码更精确）。 printf应该知道要成功进行转换的数字的符号，这个信息再次由编译时放置的编译器结构提供。 通过使用这些构造， printf可以检查整数是有符号还是无符号，并使用适当的转换方法。

其他编程语言遵循类似的路径。 本质上，数字总是以二进制形式存储。 签名或无符号表示由编译器/解释器知道，因此是常识。 十进制转换仅出于美观的原因而进行，转换目标是char序列或字符串。

Answer 2

这是因为当您指定要使用带符号的数字时，计算机会将第一位[1]1111110为从其余位1[1111110]得到的数字的符号。 所以1表示 - 而0表示+; “char”可以存储-127到127之间的数字; “unsigned char”可以存储0到255之间的数字;