计算机基础知识——原码、反码、补码

在计算机内，定点数有3种表示法：原码、反码和补码。反码是数值存储的一种，但是由于补码更能有效表现数字在计算机中的形式，所以多数计算机一般都不采用反码表示数。
在数值数据中分为有符号数与无符号数，其中，有符号数的最高位为符号位，最高位为“0”代表正数，最高位为"1"表示负数。因此对于一个单字节的二进制数而言，有符号数所表示的数值范围为：-127 (11111111) ~ +127 (00000000) ;无符号数的表示范围为：0 ~ 255 [00000000 ~ 11111111]。

原码：最高位为符号位，0代表正数，1代表负数；有符号数除符号位外均为该数的模。
反码：正数的反码与其原码一致，而负数的反码为除符号位外全部按位取反。
补码：正数的补码与其原码一致，而负数的补码为其反码加1.

首先，在计算机中进行加减乘除的算术运算时，计算机都是通过加法和位移运算所实现的。而若是用反码来进行存储数据的话或出现一些问题，具体可以看一下示例：
以减法为例：假设我们要计算5-5，由上述可知，在计算机中实际的操作为5 +（-5）。
当数据用反码存储时，此时5 -5 计算过程即为：00000101 + 11111010=11111111，转换为原码即为-0（10000000）；此时就存在这么一个问题，即在计算机中存在+0（00000000）与-0（11111111）两种表示0的二进制数。
而用补码计算时：5-5 = 00000101 + 11111011 = 100000000，可知结果超出了8位，保留后8位，结果即为00000000。
综上的，计算机一般采用补码进行数据存储。

补码 计算机基础