基本数据类型
计算机底层存储数据时使用的是二进制数字，可是计算机在存储一个数字时并非直接存储该数字对应的二进制数字，而是存储该数字对应二进制数字的补码。因此接下来咱们须要来了解一下原码、反码和补码。微信
- 机器数：一个数在计算机的存储形式是二进制数，咱们称这些二进制数为机器数，机器数是有符号，在计算机中用机器数的最高位存放符号位，0表示正数，1表示负数。
- 机器数的真值：由于带有符号位，因此机器数的形式值不等于其真值，以机器数1000 0111为例，其真正表示的值为-7，而形式值为135。将带符号的机器数的真正表示的值称为机器数的真值。
原码
原码的表示与机器数真值表示的同样，即用第一位表示符号，其他位表示数值，例如的十进制的的正负1，用8位二进制的原码表示以下：编码
【+1】= 原：[ 0000 0001 ]设计
【-1】= 原：[ 1000 0001 ]内存
反码
反码的表示方法为：class
- 正数的反码是其原码自己。
- 负数的反码是在其原码的基础上，符号位不变，其他各位取反。
【+1】= 原： [ 0000 0001 ] = 反：[ 0000 0001 ]基础
【-1】 = 原：[ 1000 0001 ] = 反：[ 1111 1110 ]数据类型
补码
补码的表示方法为：二进制
- 正数的补码是其原码自己。
- 负数的补码是在其原码的基础上，符号位不变，其他各位取反后加1（即在反码的基础上加1）。
【+1】= 原： [ 0000 0001 ] = 反：[ 0000 0001 ] = 补：[ 0000 0001 ]方法
【-1】 = 原：[ 1000 0001 ] = 反：[ 1111 1110 ] = 补：[ 1111 1111 ]im
数据在计算机中的存储形式
计算机实际只存储补码， 因此原码转换为补码的过程，也能够理解为数据存储到计算机内存中的过程：
在原、反、补码中，正数的表示是如出一辙的，而负数的表示是不相同的，因此对于负数的补码来讲，咱们是不能直接用进制转换将其转换为十进制数值的，由于这样是得不到计算机真正存储的十进制数的，因此应该将其转换为原码后，再将转换获得的原码进行进制转换为十进制数。（机器数包含符号位）
问题：为什么使用原码、反码、补码
咱们上面说过，原码、反码、补码的表示对于正数来讲都是同样的，而对于负数来讲，三种码的表示确是彻底不一样的，那你们是否会有个疑问：若是原码才是咱们人类能够识别并用于直接计算的表示方式，那为何还会有反码和补码？计算机直接存储原码不就完事了？
在解决这些问题前，咱们先来了解计算机的底层概念，咱们人脑能够很轻松的知道机器数的第一位是符号位，但对于计算机基础电路设计来讲判别第一位是符号位是很是难和复杂的事情，为了让计算机底层设计更加简单，人们开始探索将符号位参与运算，而且采用只保留加法的方法，咱们知道减去一个数，等于加上这个数的负数，即：1-1 = 1 + (-1) = 0，这样让计算机运算就更加简单了，而且也让符号位参与到运算中去。
1.使用原码运算
计算十进制表达式：1-1 = 0；
1 - 1 = 1 + (-1)
= 原：[ 0000 0001 ] + 原：[ 1000 0001 ]
= 原：[ 1000 0010 ] = -2
若是用原码表示，让符号位也参与计算，对于减法来讲，结果是不正确的。这也是计算机内部在存储数据时不使用原码的缘由，为了解决这一问题，出现了反码。
2.使用反码运算
计算十进制表达式：1-1 = 0
1 - 1 = 1 + (-1)
= 原：[ 0000 0001 ] + 原：[ 1000 0001 ]
= 反：[ 0000 0001 ] + 反：[ 1111 1110 ]
= 反：[ 1111 1111 ] = 原： [ 1000 0000 ] = -0
经过计算咱们发现用反码计算减法，结果的真值部分是正确的。而惟一的问题出如今"0"这个特殊的数值上，虽然人们理解上**+0和-0**是同样的，可是0带符号是没有任何意义的，并且会有[0000 0000]原和[1000 0000]原两个编码表示0。为了解决这一问题，出现了补码。
3.使用补码运算
1 - 1 = 1 + (-1)
= 原：[ 0000 0001 ] + 原：[ 1000 0001 ]
= 补：[ 0000 0001 ] + 补：[ 1111 1111 ]
= 补： [ 0000 0000 ] = 原： [ 0000 0000 ] = 0
这样0用[0000 0000]表示，而之前出现问题的-0则不存在了，并且人们还发现能够用[1000 0000]表示-128，-128的推算过程以下：
(-1) + (-127) = -128
= 原：[1000 0001] + 原：[ 1111 1111 ]
= 补：[ 1111 1111 ] + 补：[ 1000 0001 ]
= 补：[ 1000 0000 ]
注意：由于其实是使用之前的-0的补码来表示-128，因此-128并无原码和反码表示，只要补码是[1000 0000]，其十进制数值就为-128。
由于补码能多存储一个-128，并且在计算机底层中存储的是补码，因此在计算机中一个8位的二进制数的存储范围是用补码表示的[-128,127]，而不是用原码或反码表示的[-127,127]。这也能够解释为何计算机中一个字节的取值范围是[-128,127]。
这样也可以回答咱们开始提出的问题了，原码、反码、补码的使用，是人们为了让符号位能参与运算并让计算机底层运算更加简单而设计出来的数据存储表示方式。
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