计算机如何区分整数是签名还是未签名？

Question

两个补码被设置为使计算机更容易计算两个数的减法.但计算机如何区分整数是有符号整数还是无符号整数？它的内存只有0和1.

例如, 1111 1111在计算机中,存储器可以表示数字255,但也可以表示-1.

Answer 1

签名和未签名使用相同的数据,但使用不同的指令.

计算机将有符号和无符号整数存储为相同的数据.即255和-1是相同的位.但是,您告诉编译器变量具有什么类型.如果它是有符号的,则编译器使用带符号的运算符来操作变量(例如IDIV),而当无符号时,它使用另一条指令(例如DIV).因此编译器会生成一个程序,告诉CPU如何解释数据.

Answer 2

它不能区分它们。但是有了补码，计算是一样的：

在下面，d将附加到十进制数字和b二进制数字。计算将基于8位整数。

-1d + 1d = 1111 1111b + 1b = 1 0000 0000b

但是由于我们溢出了（是的，这是8 0s，a 1是8位整数），所以结果等于0。

-2d + 1d = 1111 1110b + 1b = 1111 1111b = -1d

-1d + 2d = 1111 1111b + 10b = 1 0000 0001b (this overflows) = 1b = 1d

-1d + -1d = 1111 1111b + 1111 1111b = 1 1111 1110b (this overflows) = 1111 1110b = -2d

如果您考虑对无符号的这些操作（二进制值将保持不变）：

255d + 1d = 1111 1111b + 1b = 1 0000 0000b (this overflows) = 0d

254d + 1d = 1111 1110b + 1b = 1111 1111b = 255d

255d + 2d = 1111 1111b + 10b = 1 0000 0001b (this overflows) = 1b = 1d

255d + 255d = 1111 1111b + 1111 1111b = 1 1111 1110b (this overflows) = 1111 1110b = 2d

因此，无符号与有符号只是无符号的视觉表示，仅在显示给人类时使用:-)