二进制表示数的三种基本编码方式：原码，反码与补码。
原码： 符号位和数字实际值的结合。正数是数值本身，符号位为0；负数是数值本身，符号位为1。8位二进制数的表示范围是[-127, 127]。
反码： 正数是数值本身，符号位为0；负数的数值部分是正数表示的基础上对各个位取反，符号位为1。8位二进制数的表示范围是[-127, 127]。
补码： 正数是数值本身，符号位为0，负数的数值部分是在正数表示的基础上对各个位取反后加1，符号位为1。8位二进制数的表示范围是[-128, 127]。
三种编码方式对比如表1-1所示。
| 正数/负数 | 原码 | 反码 | 补码 |
| 1 | 0000 0001 | 0000 0001 | 0000 0001 |
| -1 | 1000 0001 | 11111 1110 | 1111 1111 |
| 2 | 0000 0010 | 0000 0010 | 0000 0010 |
| -2 | 1000 0010 | 1111 1101 | 1111 1110 |
为了加速计算机对加减乘除的运算速度，减少额外的识别成本，反码和补码应运而生。以减法计算为例，减去一个数等于加上这个数的负数，例如1-2=1+（-2）= -1。在计算机中延续这种计算思维，不需要额外做符号识别，使用原码计算的结果为1-2=1+（-2）= [0000 0001]原 + [1000 0010]原 = [1000 0011]原 = -3，这个结果显然是不正确的。为了解决这一问题，出现了反码的编码方式。使用反码计算，结果为1-2=1+（-2）= [0000 0001]反 + [1111 1101]反 = [1111 1110]反 = -1，结果正确。但是在某些特殊的情况下，使用反码存在认知问题，例如2-2 = 2 + （-2）= [0000 0010]反 + [1111 1101]反 = [1111 1111]反 = -0，结果中出现了-0，但实际上0不存在+0和-0两种表达方式，他们对应的都是0。随着数字的编码表示的发展，补码诞生了，它解决了反码中+0和-0的问题。例如2-2 = 2+（-2）= [0000 0010]补 + [1111 1110]补 = [0000 0000]补 = 0。补码的出现除解决运算的问题外，还带来一个额外的好处，即在占用相同位数的条件下，补码的表达区间比之前两种表达区间更大。例如，8位二进制编码中，补码表示的范围增大到-128，其对应的补码为[1000 0000]补。8条电路的最大值为0111 1111即127，表示范围因有正负之分而改变为-128~127，二进制整数最终都是以补码形式出现的。正数的补码与原码、反码是一样的，而负数的补码是反码加1的结果。这样使减法运算可以使用加法器实现，符号位也参与运算。
计算结果需要9条电路表示，用8条电路来表达计算结果会溢出，即在数值运算过程中，超出规定的表示范围。一旦溢出，计算结果就是错误的。在各种编程语言中，均规定了不同数字类型的表示范围，有相应的最大值和最小值。
在以上示例中的一条电路线在计算机中被称为1位，即1个bit，简写为b。8个bit组成一个单位，称为一个字节，即1个Byte，简写为B。1024个Byte，简写为KB；1024KB，简写为MB；1024MB，简写为GB，这些都是计算机中常用的存储计量单位。