計算機如何將二進制數轉換為2的補碼中的十進制等值

Question

（我的問題只與2的補碼有關）

假設我給你這個二進制數11111110，它在機器上存儲為二進制補碼，我希望你找到它的十進制等值。 有些人可能會說它是-2而有些人可能會說這是254，因為他們不知道是簽名還是未簽名。 （我知道這是一個有符號的數字，所以我拿了它的補碼並加了1給了我2，所以答案是-2。但如果我不知道這個標志，我會說254）。

簡而言之，計算機如何將存儲在2的補碼中的二進制表示轉換為其十進制等值而不會出錯？

電腦是否知道它的標志？ （如果是，那么這些信息存儲在哪里？）

Answer 1

從技術上講，您不能將二進制表示的數字轉換為小數，因為計算機沒有任何存儲工具來表示十進制數。

實際上這可能聽起來很荒謬，因為我們總是處理十進制表示中的數字。 但這些十進制表示實際上從未以十進制形式存儲。 計算機所做的只是在顯示數字時將數字轉換為十進制表示。 這種轉換與程序構建和庫設計有關。

我將舉一個關於C語言的小例子。 在C中，您有有符號和無符號整數變量。 在編寫程序時，這些變量用於在內存中存儲數字。 誰知道他們的跡象？ 編譯器。 匯編語言具有簽名和未簽名的操作。 編譯器跟蹤所有變量的符號，並為簽名和未簽名的案例生成適當的代碼。 因此，在編譯時，您的程序可以完美地使用有符號或無符號整數。

假設您使用printf語句打印整數變量，並使用%d格式轉換器以十進制表示形式打印值。 此轉換將由printf標准輸入輸出庫中定義的printf函數處理。該函數從內存中讀取變量，使用簡單的基本轉換算法將二進制表示轉換為十進制表示。 但算法的目標是char序列，而不是整數。 所以這個算法做了兩件事，它將二進制轉換為十進制表示; 它將位轉換為char值（或ASCII碼更精確）。 printf應該知道要成功進行轉換的數字的符號，這個信息再次由編譯時放置的編譯器結構提供。 通過使用這些構造， printf可以檢查整數是有符號還是無符號，並使用適當的轉換方法。

其他編程語言遵循類似的路徑。 本質上，數字總是以二進制形式存儲。 簽名或無符號表示由編譯器/解釋器知道，因此是常識。 十進制轉換僅出於美觀的原因而進行，轉換目標是char序列或字符串。

Answer 2

這是因為當您指定要使用帶符號的數字時，計算機會將第一位[1]1111110為從其余位1[1111110]得到的數字的符號。 所以1表示 - 而0表示+; “char”可以存儲-127到127之間的數字; “unsigned char”可以存儲0到255之間的數字;