注意：計(jì)算機(jī)實(shí)際上是按照補(bǔ)碼進(jìn)行存儲(chǔ)的，對(duì)計(jì)算機(jī)來說沒有原碼和反碼這種東西，原碼和反碼只是為了我們方便計(jì)算補(bǔ)碼而定義的一種概念。

一、原碼

正數(shù)的原碼就是它本身，負(fù)數(shù)的原碼最高位為1。

如果用一個(gè)字節(jié)來存儲(chǔ)整數(shù)，那么20的原碼就是0001 0100，-20的原碼就是1001 0100

二、反碼

正數(shù)的反碼跟原碼一樣，負(fù)數(shù)的反碼按位取反，符號(hào)位不變。

如果用一個(gè)字節(jié)來存儲(chǔ)整數(shù)，那么20的反碼就是0001 0100，-20的反碼就是1110 1011

三、補(bǔ)碼

正數(shù)的補(bǔ)碼跟原碼一樣，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是反碼加1。

如果用一個(gè)字節(jié)來存儲(chǔ)整數(shù)，那么20的補(bǔ)碼就是0001 0100，-20的補(bǔ)碼就是1110 1100

四、計(jì)算機(jī)為什么不用原碼和反碼，用的補(bǔ)碼

原因是使用原碼或者反碼計(jì)算結(jié)果是錯(cuò)誤的，補(bǔ)碼才是正確的。

下面我們來看一下20+（-20），三種情況下計(jì)算的結(jié)果

1、原碼計(jì)算

? ?0001 0100（20）

+?1001 0100（-20）

-------------------------------

? ? 10101000（-40）

20和-20的和是-40，結(jié)果顯然不對(duì)

2、反碼計(jì)算

? ?0001 0100（20）

+?1111 0101（-10）

--------------------------------

? ? 0000?1001（9）

20和-10的和是9，結(jié)果顯然不對(duì)

3、補(bǔ)碼計(jì)算

? ?0001 0100（20）

+?1110 1100（-20）

-------------------------------

? ? 0000 0000（0）

用反碼計(jì)算的結(jié)果正確

五、為什么一個(gè)字節(jié)能表示的整數(shù)范圍是-128到-127

首先最高位為0，其他位為1，就代表最大的整數(shù)，就是0111 1111（127），那么最小的數(shù)應(yīng)該是1000 0001（-127）

那么問題來了，一個(gè)字節(jié)如何表示-128？

我們結(jié)合上面的原碼、反碼和補(bǔ)碼知識(shí)知道，我們知道1000 0000（-0）+0111 1111（+127）=1111 1111（-1）。這種情況下我們發(fā)現(xiàn)補(bǔ)碼的計(jì)算也不準(zhǔn)了，-0與127的和居然是-1。剛剛不是還說用補(bǔ)碼計(jì)算時(shí)正確的嗎？

為了解決這種特殊情況，我們認(rèn)為反碼1000 0000表示的是-128，不再表示-0（-0本身也沒有意義，用0就可以了），然后1000 0000（-128）+0111 1111（+127）=1111 1111（-1），漂亮，所有情況下，補(bǔ)碼的計(jì)算都是正確的了。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【计算机原理篇】原码、反码和补码的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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