为什么在16位机器中有符号整形的范围是-32768-32767?

        如果以最高位为符号位,二进制原码最大为0111  1111  1111  1111 =  215 – 1 =32767

                                             最小为1111  1111  1111  1111 =-215 – 1=-32767

此时0有两种表示方法,即正0和负0:0000  0000  0000  0000 = 1000  0000  0000  0000 = 0

所以,二进制原码表示时,范围是-32767~-0和0~32767,因为有两个零的存在,所以不同的数值个数一共只有2的16次方减1个,比16位二进制能够提供的2的16次方个编码少1个。

但是计算机中采用二进制补码存储数据,即正数编码不变,从0000  0000  0000  0000到0111  1111  1111  1111依旧表示0到32767,而负数需要把除符号位以后的部分取反加1,即-32767的补码为1000  0000  0000  0001。

到此,再来看原码的正0和负0:0000000000000000和1000000000000000,补码表示中,前者的补码还是0000000000000000,后者经过非符号位取反加1后,同样变成了0000  0000  0000  0000,也就是正0和负0在补码系统中的编码是一样的。但是,我们知道,16位二进制数可以表示2的16次方个编码,而在补码中零的编码只有一个,也就是补码中会比原码多一个编码出来,这个编码就是1000000000000000,因为任何一个原码都不可能在转成补码时变成1000  0000  0000  0000。所以,人为规定1000  0000  0000  0000这个补码编码为-32768。

所以,补码系统中,范围是-32768 – 32767。

因此,实际上,二进制的最小数确实是1111111111111111,只是二进制补码的最小值才是1000000000000000,而补码的1111111111111111是二进制值的-1。

重点是:

1.负数在计算机中是补码表示的!

2.正0和负0在计算机里面表示重叠了

3.人为规定负数里面1000 0000 0000 0000是负数里面最小的,-32768就是它。