2進数の引き算は怖くない!繰り下がりのコツと2の補数を完全図解

2進数の引き算は怖くない!繰り下がりのコツと2の補数を完全図解にまつわる興味深い視点を分かりやすく発信ます。

私たちが筆算で行うような繰り下がり処理は、実はコンピュータのCPU内部では行われていません。ハードウェアをできる限りシンプルかつ高速にするため、コンピュータは専用の減算回路を持たず、加算回路(足し算の回路)だけで引き算を実行しています。

「引き算を足し算で処理する」という魔法のような仕組みを実現しているのが「2の補数」です。数学的には「A − B」という計算を「A + (−B)」に変換して処理しています。コンピュータの世界において、正の数を負の数に反転させた表現こそが2の補数です。

日常生活で例えるなら、時計の針を3時間戻す(−3する)代わりに、9時間進める(+9する)とちょうど同じ時刻を指すのと同じ原理です。あらかじめ桁数が決まっているデジタル回路では、ある特定の数値を足して桁あふれを切り捨てることで、引き算と全く同じ結果を得ることができます。

中島 亮太

中島 亮太

写真家・フォトエディター

シンプルで洗練された住まいづくりとインテリアコーディネートのアイデアを提案しています。

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