原码、反码、补码

首先,先记下如下7条规则:

对于有符号的而言,
1.二进制的最高位是符号位(0表示正数,1表示负数);

2.正数的原码,反码,补码都一样;

3.负数的反码=它原码的符号位不变,其他取反(0变1,1变0);

4.负数的补码=它的反码+1;

5.0的反码,补码都是0;

6.在计算机运算的时候,都是以补码的方式来运算的。(这句话代表着我们要演示计算过程,就要转来转去。苦笑脸)

下面是我用计算:1-2 来演示
原码、反码、补码

那么计算机为什么要使用补码呢?

  首先,根据运算法则减去一个正数等于加上一个负数, 即: 1-1 = 1+(-1), 所以计算机被设计成只有加法而没有减法, 而让计算机辨别”符号位”会让计算机的基础电路设计变得十分复杂,于是就让符号位也参与运算,从而产生了反码。
  用反码计算, 出现了”0”这个特殊的数值, 0带符号是没有任何意义的。 而且会有[0000 0000]和[1000 0000]两个编码表示0。于是设计了补码, 负数的补码就是反码+1,正数的补码就是正数本身,从而解决了0的符号以及两个编码的问题: 用[0000 0000]表示0,用[1000 0000]表示-128。
   注意-128实际上是使用以前的-0的补码来表示的, 所以-128并没有原码和反码。使用补码, 不仅仅修复了0的符号以及存在两个编码的问题, 而且还能够多表示一个最低数。 这就是为什么8位二进制, 使用补码表示的范围为[-128, 127]。