二进制计算器

二进制计算器

欢迎使用二进制计算器,这是一款功能齐全的免费在线工具,用于执行二进制算术和位运算。无论您是学习计算机科学的学生、调试底层代码的程序员,还是处理数字系统的电子爱好者,此计算器都提供详细的逐步解决方案,并以多种进制显示结果。

什么是二进制?

二进制是一种基数为 2 的计数系统,仅使用两个数字:0 和 1。二进制数中的每个数字称为一个位 (bit, binary digit)。二进制是现代计算的基础,因为电子电路可以轻松表示两种状态:开 (1) 和关 (0)。

二进制0110111001011101111000

十进制012345678

了解二进制位权

二进制数中的每个位置都代表 2 的幂次,从右侧的 20(等于 1)开始:

11012 = 1×23 + 1×22 + 0×21 + 1×20 = 8 + 4 + 0 + 1 = 1310

二进制算术运算

二进制加法

二进制加法遵循以下简单规则:

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 1

1 + 1 = 10(写下 0,向下一列进位 1)

1 + 1 + 1 = 11(写下 1,进位 1)

二进制减法

二进制减法在需要时使用借位:

0 - 0 = 0

1 - 0 = 1

1 - 1 = 0

0 - 1:从下一列借 1,使其变为 10 - 1 = 1

二进制乘法

二进制乘法比十进制更简单,因为您只需乘以 0 或 1:

0 × 0 = 0

0 × 1 = 0

1 × 0 = 0

1 × 1 = 1

二进制除法

二进制除法的工作原理类似于十进制长除法,但使用二进制减法。此计算器可处理整数除法和分数结果。

位运算

AND 运算 (&)

仅当两个对应位都为 1 时返回 1。用于屏蔽特定位。

1010 AND 1100 = 1000

OR 运算 (|)

当任一对应位为 1 时返回 1。用于设置特定位。

1010 OR 1100 = 1110

XOR 运算 (^)

当对应位不同时返回 1。用于切换位和简单加密。

1010 XOR 1100 = 0110

NOT 运算 (~)

翻转所有位:0 变为 1,1 变为 0。

NOT 1010 = 0101

左移 (<<) 和右移 (>>)

位移将所有位向左或向右移动指定的位数:

左移每移动一位相当于乘以 2

右移每移动一位相当于除以 2

如何使用此计算器

输入第一个二进制数: 仅使用 0 和 1 输入您的第一个二进制数。您可以使用快速示例按钮来尝试常见计算。

选择运算: 选择您的运算:算术 (+, -, *, /, %) 或位运算 (AND, OR, XOR, NOT, <<, >>)。点击运算按鈕或使用下拉菜单。

输入第二个二进制数: 输入您的第二个二进制数。对于 NOT 运算,仅需要第一个数。对于移位运算,这是要移动的位数。

查看结果: 点击计算以查看二进制、十进制和十六进制格式的结果,并附有逐步解决方案分解和交互图表。

常见问题解答

什么是二进制,它是如何工作的?

二进制是一种基数为 2 的计数系统,仅使用两个数字:0 和 1。每个数字代表 2 的幂,从右向左。例如,二进制中的 1010 等于十进制中的 1×8 + 0×4 + 1×2 + 0×1 = 10。计算机使用二进制是因为电子电路可以轻松表示两种状态:开 (1) 和关 (0)。

如何进行二进制加法?

二进制加法遵循简单规则:0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 以及 1+1=10(写下 0,进位 1)。从右向左逐列相加,当总和为 2 或更多时进位。例如,1011 + 1101:从右侧开始,1+1=10(写 0,进 1),1+0+1=10(写 0,进 1),0+1+1=10(写 0,进 1),1+1+1=11(写 1,进 1)。结果:11000。

二进制中的位运算有哪些?

位运算处理二进制数中的各个位。AND (&) 仅在两个位都为 1 时返回 1。OR (|) 如果任一位为 1 则返回 1。XOR (^) 在位不同时返回 1。NOT (~) 翻转所有位。左移 (<<) 将位向左移动,相当于乘以 2。右移 (>>) 将位向右移动,相当于除以 2。这些对于低级编程和优化至关重要。

如何进行二进制乘法?

二进制乘法与十进制乘法类似,但更简单:0×0=0, 0×1=0, 1×0=0, 1×1=1。将被乘数与乘数的每个位相乘,每位向左移动一位,然后将所有部分积相加。例如,101 × 11:101×1=101,101×1 左移 = 1010,然后相加:101 + 1010 = 1111(十进制中的 15,即 5×3)。

有符号和无符号二进制有什么区别?

无符号二进制仅代表正数(0 及以上)。有符号二进制使用最左边的位作为符号位:0 代表正,1 代表负。最常用的有符号表示法是二进制补码,负数通过反转所有位并加 1 来表示。本计算器支持正负二进制数的算术运算。

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