原码、反码、补码与移码

这篇博客本来是打算上周五就写的，结果上周五又有其他安排，就在今天写了。

大家都知道，在计算机中都是以0和1来传递信息的，所以我们将各种数值在计算机中表示的形式称为机器数，特点就是采用二进制计数制。那么为了便于计算，机器数又可以采用原码、反码、补码与移码等不同的编码方法，而这种编码方法称为码制。

这篇文章，就尝试将这种码制解释一下。在开始之前，首先达成一个共识，在表示方法中，最高位是符号位，0表示正号，1表示负号。如果机器字长为n，则表示用n个二进制位表示数据。是不是有点儿绕？说白了就是规定机器字长为n，那就是n个数字。在这里，n取为8。好了，接下来进入正题

1，原码：

在原码中，除了最高位是符号位之外，其余都表示数值的绝对值。举个栗子：1的原码为0 0000001，-1的原码为1 0000001（最高位也就是第一个数字，是符号位）

在这里，如果对1+（-1）进行运算，那么应该为0。但是如果以原码进行计算，我们发现结果为1 0000010，转换为十进制则为-2。与实际相比，误差较大。所以还需要别的编码规则，比如反码。

2，反码：

对于正数来说，反码与原码是相同的。

但是对于负数来说，反码与原码，除了最高位不变之外，其余位取反（毕竟是反码反码，怎么体现呢？就是通过其余位取反来体现的）。比较难以理解对吧，咱们拿-1来举例，-1的原码为1 0000001，那么-1的反码就是1 1111110。这样是不是就好容易理解一些~

同样，如果将1的反码与-1的反码进行运算，我们发现结果为1 1111111，将反码弄为原码为0 0000000，也就是十进制中的0，是不是误差较原码相比，就小一些。

3，补码：

正数的补码与原码相同。

对于负数来说，补码就是在反码基础上，末尾加1。同样举个例子，通过上面我们知道，-1的反码为1 1111110，那么在末尾加1之后，则变为1 1111111，那么8个1就是-1的补码。

同样，如果将1的补码与-1的补码进行运算，结果为0 0000000。结果直接就为0，不像反码那样，还需要再转换一下。

基于此，补码是应用较为广泛的。

4，移码：

对于移码，我感觉我的理解也是有些偏差。先写在这里，哪里有误，还望指出~

移码就是在数X上增加一个偏移量来定义。对于在偏移2的n-1次方的情况下，只需要将补码的符号位取反就可以获得相应的移码。

拿1与-1举例，1的补码是0 0000001，那么它的移码就是，1 0000001。-1的补码是1 1111111，那么它的移码就是0 1111111。

到这里，原码、反码、补码与移码就介绍完毕了。

综上所述，正数的原码，反码，补码都是一样的，所以正数是不太难理解的。

对于负数，反码是在原码基础上，除了符号位不变，其余位都取反，而补码就是在反码基础上，末尾加1。

对于移码来说，在偏移2的n-1次方的情况下，只需要将补码的符号位取反就可以获得相应的移码。

特别的，在原码中0有两种表示方式：[+0]原=0000000，[-0]原=1000000。

在反码表示中，0也有两种表示形式：[+0]反=0000000，[-0]反=11111111。

在补码表示中，0有唯一的编码：[+0]补=0000000，[-0]补=0000000。

以上都是基于我浅浅的理解写的一篇文章，错误之处，还望指正。

感谢您的阅读~