2進数計算ツール(計算過程つき)
2進数計算ツールは、2進数どうしの計算をその場で行います。2つの数を入力して計算の種類を選ぶと、結果が2進数・10進数・16進数・8進数ですぐに表示されます。足し算では繰り上がり付きの筆算を、AND・OR・XORではビットを縦に並べて確認できます。
出典:Wikipedia – Two’s complement (Zweierkomplement, Darstellung negativer ganzer Zahlen)。更新日:
計算方法
2進数では0と1だけを使い、計算の規則は10進数と同じですが、1 + 1の時点ですでに繰り上がりが起こります。1011 + 110は10001で、10進数では11 + 6 = 17です。このツールが計算し、10進数での検算もあわせて表示します。
計算の種類
- 足し算・引き算:右の桁から1桁ずつ計算します。0+0=0、0+1=1、1+1=10(0を書いて1繰り上げ)。表では各桁の下に繰り上がりを示します。
- 掛け算・割り算:200桁までの大きな数でも正確に計算します。割り算では商とあまりを表示します。
- AND・OR・XOR:ビットを1つずつ組み合わせます。ANDは両方が1のときだけ1、ORは少なくとも一方が1のとき1、XORはどちらか一方だけが1のとき1になります。
- シフト:n桁の左シフトは2のn乗を掛けることに、右シフトは2のn乗で割る(整数の割り算)ことにあたります。
負の数と2の補数
コンピューターは負の整数を2の補数で保存します。すべてのビットを反転して1を足す方法です。8ビットなら−1は1111 1111、−128は1000 0000になります。選んだビット幅で、表せる数の範囲が決まります(8ビット:符号付きなら−128〜127、符号なしなら0〜255)。1つの数を別の進数に直すなら進数変換、文章を0と1に直すならテキストを2進数に変換するツールが便利です。小数点のある数はここでは扱えず、整数どうしの計算に対応しています。
よくある質問
2進数の足し算はどうやりますか?
10進数の筆算と同じく、右から左へ計算します。0+0=0、0+1=1、1+1=10(0を書いて1繰り上げ)、1+1+1=11です。例:1011 + 110 = 10001(11 + 6 = 17)。
2進数の引き算はどうやりますか?
借りを使った筆算か、2の補数を使います。後者は、2つ目の数の2の補数を足す方法です。このツールは負の結果も含めて直接答えを出し、2の補数でも表示します。
AND・OR・XORとは何ですか?
ビット単位の演算です。ANDは両方のビットが1のとき1、ORは少なくとも一方が1のとき1、XORは2つのビットが異なるとき1になります。
2の補数はどのように働きますか?
数のすべてのビットを反転して1を足します。これで引き算を足し算として書けます。8ビットでは−5が1111 1011になります。
小数点のある2進数は計算できますか?
いいえ、整数だけを扱います。小数点以下の2進数の桁は1/2、1/4、1/8と続く値を表し、そちらは進数変換のツールで扱えます。
出典・根拠
- Wikipedia – Two’s complement (Zweierkomplement, Darstellung negativer ganzer Zahlen)
- Wikipedia – Binary number (Rechnen im Dualsystem: Addition, Multiplikation, Division)
- Wikipedia – Bitwise operation (AND, OR, XOR, Schiebeoperationen)
更新日: · 編集方針
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