Java 原码、反码、补码

原码

什么是原码，怎么知道原码？

还记得前面数据类型那一章里有一张图片吗

比如十进制的 5

byte b_num = 5;
short s_num = 5;
int i_number = 5;

这就是上面三种类型，对应的原码。

原码就是将数字转换成对应的二进制，再将前面剩余的所有空间用 0 填充

什么是符号位

符号就是二进制的第一位如下图

符号位是 0 代表正数

符号位是 1 代表负数

所以，正数的原码是他本身的对应的二进制

负数的原码是他本身的对应的二进制，但符号位是 1

反码

什么是反码

首先，反码分两种情况

1. 正数：正数的反码就是正数的原码（也就是正数本身对应的二进制）
2. 负数：负数的反码是它的原码符号位不变其他位取反（即0 -> 1 1 -> 0）

如 -5 的反码

什么是补码

补码也是分两种情况

1. 正数：正数的补码还是正数本身
2. 负数：负数的补码就是它的反码 +1 [这里需要注意 将负数的反码转成补码的时候是 反码+1 将负数的补码转成反码是 补码-1]

如 -5 的反码：

需要先得到 -5 的 原码 ，再将 原码 转成 反码 ，最后再将 反码 转成 补码

负数补码 获取顺序 = 原码 ==> 反码 ==> 补码

如下图：

反码、补码的作用

1. 反码解决负数加法运算问题，将减法运算转换为加法运算，从而简化运算规则；
2. 补码是用于计算机内部运算的（即：计算机都是以补码的方式来运算的）了解：解决负数加法运算正负零问题，弥补了反码的不足

计算机对位运算的过程

1. 计算机会先把原码转换成反码
2. 再将 反码 转成 补码
3. 然后再以补码进行运算
4. 运算完成后再将补码转换成 反码
5. 再将 反码 转换成 原码

这里 源码 => 补码，和 补码 => 原码 的顺序是刚好倒过来的

• 原码 => 补码
  • 原码 => 反码 => 补码 （需要注意的是 反码 转 补码 是 反码+1，如果这个不清楚先别往下看，回去看上面 什么是补码）
• 补码 => 原码
  • 补码 => 反码 => 原码 （需要注意的是 补码 转 反码 是 补码-1）

总结

1. 二进制的最高位是符号位：0 代表正数、1代表负数。
2. 正数的原码、反码、补码都是它本身。
3. 负数的原码 是数字本身对应的二进制，但是符号位是 1。
4. 负数的反码 是原码的符号位不变，其他位反转(即0=>1 1=>0)。
5. 负数的补码 是 反码 +1
6. 0 的反码、补码都是 0
7. Java 中所有的数字都是有符号的
8. 在计算机运算时，都是以补码的方式来运算的
9. 要看实际运算结果，需要看原码