区分负数和正数？

Question

在二进制中我们可以有一个有符号数和一个无符号数，假设我们得到一个值 0101 我们如何判断它等于 5 还是等于 -1 as you may notice the second bit from the left is on

Answer 1

二进制没有区别。区别在于给定的语言/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 世界中，您有 MUL 和 IMUL 乘法指令。 IMUL 指令执行 signed 乘法（即将操作数位视为有符号值）。还有其他一些指令区分signed/unsigned操作数（例如DIV/IDIV、MOVSX等）。

这是一个简单的例子：

#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;
}

输出为：

143:    10001111
-113:   11111111111111111111111110001111

编辑时：
只是为了扩展示例 - 在 C/C++ 中（与其他区分有符号和无符号数量的语言一样），编译器知道它是在有符号值还是无符号值上运行并生成适当的指令。在上面的示例中，编译器还知道它必须在调用 _itoa() 时正确地对变量 c16 进行符号扩展，因为它将它提升为 int（在 C/C++ 中， int 是默认签名的——相当于说 signed int）。在对 _itoa() 的调用中，变量 u16 被提升为 unsigned int，因此不会发生符号扩展（因为在无符号值中显然没有符号位这样的东西）。

Answer 2

在实际硬件上，负数的实现取决于设计者的选择。通常有符号数用 Two's Complement

表示

但是还有Many More

区分负数和正数？

Differentiate between negative and positive numbers?

binary