原码、反码、补码、移码
原、反、补码都是来处理负数的，正数的原、反、补码是本身自己。
1. 数据在计算机中的存在形式：
众所周知数据是以100101010形式存储在计算机中的
数据分为有符号数和无符号数；
无符号数全部为数值位；
有符号数的首位为符号位，0为正，1为负；
为什么会有有符号数的存在，这是自然发展的必然，表示“欠别人的钱的数量”
但这一情况对计算机并不是很友好：
example：
设计算机字长为4bit（只能存放4位）
+1：0001
-1：1001
1+（-1） = 1002 （-2！！！）
这就不对了，所以引出了反码的概念
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2. 为什么要有反码
首先计算机内部只实现了加法器，并没有实现减法器
所以要想表示 X - Y
就得是这样的形式X + (-Y)
主要的问题是如何来表示 负数！！！
反码就是来解决这个问题的
反码：
正数的反码是其本身
负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反.
特点：
有反码计算得出来的结果依然是反码，需要再次经过取反的处理；
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先要理解模运算：
如图所示当数值太大超过最大位数时，会发生溢出，重新归0；
这是一个机器字长为4的计算机，模为2^4 = 16；
所以其能够表示的范围是0~15，
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一个负数可用它的正补数来代替，而这个正补数可以用模加上负数本身来得到。
一个正数和一个负数互为补数时，两数的绝对值之和为模
正数的补数为其自身。
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现在以计算 5 - 3为例：
# 按以上理论，减一个数等于加上它的补数，所以
5 - 3
# 等价于
5 + (16 - 3) // 算术运算单元将减法转化为加法
# 用二进制表示则为：
0101 + (10000 - 0011)
# 等价于
0101 + ((1 + 1111) - 0011)
# 等价于
0101 + (1 + (1111 - 0011))
# 等价于
0101 + (1 + 1100) // 1 + 12
# 等价于
0101 + 1101 //13
# 最后一步 0101 + 1101 等于
10010
由于机器是4位所以要溢出1；即
0010 = 2！！！！了解模的概念之后，我们接着说反码
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这样带来了1个问题：
（1）有了两个0：+0 0000 & -0 1111
反码得计算举例：
1+（-1）[反] = 0001 + 1110 = 1111；
// 1111在反码中是-0
6 + （-2）[反] = 0110 + 1101 = 0011 ；
//0010取反得0100（4）， it's cool!!!
-7[反] + 2 = 1000 + 0010 = 1010；
1010取反得1101= 5！
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3. 补码的作用
为什么叫补码？
关键在于 “补” 字，complement
因为经过反码得处理有两个0，所以将反码得到得数 + 1；即可消除一个 - 0 （1111）
补码的定义：
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就是在反码的基础上按照正常的加法运算加1。
例如：X=-101011 , [X]原= 10101011 ，[X]反=11010100，[X]补=11010101
PS：0的补码是唯一的，如果机器字长为8那么[0]补=00000000。
特点：
由补码计算得结果同样也是补码
这样就解决了+0和-0同时存在的问题
另外"正负数相加等于0"的问题，同样得到满足
举例，3和（-3）相加，0011 + 1101 =10000，丢掉最高位，就是0000（0）
同样有失必有得，我们失去了(-0) , 收获了（-8）
以上就是"补码"的存在方式
结论：保存正负数，不断改进方案后，选择了最好的"补码"方案
这样我们减去一个数，转换成加上这个数的负数形式
就是要加上这个负数的补码、取反加一。
example：
7 - 3
等价于
7 + （-3）
01111 + 1101[补] = 10100 （进位溢出）
得到0100 （补码）
取反加1，得到：
0011 + 1 = 0100 ——>4!
4. 移码的作用
计算机中使用补码来计算的，但是补码对于人来讲不是很友好，看不出谁大谁小
故使用移码来处理，就能显示出大小
移码就是在真值X上加上一个常数，2^n n为字长减1
特点：
只需将补码的符号位取反即可得到移码。
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参考文章：
https://www.zhihu.com/question/20159860
https://blog.csdn.net/leonliu06/article/details/78685197
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