在编程中计算二进制数,主要涉及二进制的基本运算和转换。以下是一些关键步骤和方法:
二进制基本运算
加法
规则:0 + 0 = 0,0 + 1 = 1,1 + 0 = 1,1 + 1 = 10(进位1)。
示例:1010 + 1101 = 10111。
减法
规则:0 - 0 = 0,1 - 1 = 0,1 - 0 = 1,0 - 1 = 11(借位1)。
示例:1010 - 1101 = 111(借位1,实际为1010 + 1111)。
乘法
规则:与十进制类似,但更简单,0 * 0 = 0,0 * 1 = 0,1 * 0 = 0,1 * 1 = 1。
示例:101 * 11 = 10110(101左移1位)。
除法
规则:与十进制类似,但需要处理借位。
示例:1011 ÷ 2 = 1011(余1)。
二进制与十进制转换
二进制转十进制
方法:将二进制数按位权展开求和。
示例:1011(二进制)= 1 * 2^3 + 0 * 2^2 + 1 * 2^1 + 1 * 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11(十进制)。
十进制转二进制
方法:不断除以2,记录余数,直到商为0,余数倒序排列。
示例:11(十进制)= 1011(二进制)。
编程中的二进制操作
位运算符
与(&):对应位都为1时结果为1,否则为0。
或(|):对应位至少有一个为1时结果为1,否则为0。
异或(^):对应位不同时结果为1,否则为0。
取反(~):将每一位取反(0变1,1变0)。
位移操作符
左移(<<):将二进制数向左移动指定位数,右边补0。
右移(>>):将二进制数向右移动指定位数,左边补0或符号位(取决于编程语言和系统)。
位运算函数
许多编程语言提供了位运算函数,如C语言中的`bitwise_and`、`bitwise_or`、`bitwise_xor`等。
示例代码