原码、反码、补码
目录[*]1. 原码（Sign-Magnitude）
[*]定义
[*]特点
[*]使用场景
[*]2. 反码（Ones' Complement）
[*]定义
[*]特点
[*]使用场景
[*]3. 补码（Two's Complement）
[*]定义
[*]特点
[*]使用场景
[*]4. 为什么需要反码和补码？
[*]（1）解决 +0 和 -0 问题
[*]（2）统一加减运算
[*]（3）硬件优化
[*]5. 实际应用示例
[*]（1）Java 中的 byte 类型
[*]（2）无符号转换
[*]（3）网络协议 & 文件解析
[*]6. 总结
[*]示例
[*]为什么 在Java中 0xFC 变成 -4？
[*]示例代码
[*]如何正确查看 0xFC？
[*]关键点总结
[*]为什么 Java 的 byte 是有符号的？
[*]适用场景
在计算机中，原码、反码、补码 是表示有符号整数的三种方式，主要用于解决 负数存储和运算 的问题。它们的定义、作用及使用场景如下：
Java 大端、小端存储，short、int 转 byte数组，& 0xFF 清除高位符号扩展，保留低 8 位。
1. 原码（Sign-Magnitude）
定义
[*]最高位表示符号（0 为正，1 为负），其余位表示数值。
[*]例如，8 位二进制：
[*]+5 的原码：0000 0101
[*]-5 的原码：1000 0101
特点
[*]直观，人类容易理解。
[*]问题：
[*]+0 和 -0 不唯一（0000 0000 和 1000 0000）。
[*]加减运算复杂，需要额外判断符号位。
使用场景
[*]早期计算机（如 IBM 701）使用原码，但现代计算机基本不再使用。
2. 反码（Ones' Complement）
定义
[*]正数：反码 = 原码。
[*]负数：符号位不变，其余位 按位取反。
[*]例如：
[*]+5 的反码：0000 0101（同原码）
[*]-5 的反码：1111 1010（符号位 1，数值位取反）
特点
[*]解决了 +0 和 -0 的问题（反码下 -0 是 1111 1111，但仍有冗余）。
[*]缺点：
[*]加减运算仍需处理进位（如 -5 + 5 = 1111 1010 + 0000 0101 = 1111 1111，即 -0）。
[*]硬件实现复杂。
使用场景
[*]早期计算机（如 PDP-1）使用反码，但已被补码取代。
3. 补码（Two's Complement）
定义
[*]正数：补码 = 原码。
[*]负数：反码 + 1（即 取反后加 1）。
[*]例如：
[*]+5 的补码：0000 0101（同原码）
[*]-5 的补码：原码：1000 0101
反码：1111 1010
补码：1111 1011 （反码 + 1）
特点
[*]解决了 +0 和 -0 问题（补码下 -0 表示为 0000 0000，与 +0 相同）。
[*]加减运算统一（直接按二进制加法计算，无需额外处理符号位）。
[*]硬件实现简单（只需加法器，无需额外电路）。
使用场景
[*]现代计算机（包括 Java）全部使用补码存储有符号整数。
[*]例如：
[*]Java 的 byte、short、int、long 均用补码表示。
[*]0xFC（1111 1100）在 byte 类型中表示 -4（因为补码计算：~1111 1100 + 1 = 0000 0100，即 -4）。
4. 为什么需要反码和补码？
（1）解决 +0 和 -0 问题
[*]原码和反码中，+0 和 -0 的表示不同，导致比较和运算复杂。
[*]补码中 0 只有一种表示（0000 0000），简化逻辑。
（2）统一加减运算
[*]补码下，减法可以转换为加法（A - B = A + (-B)），硬件只需加法器。
[*]例如：5 - 3 = 5 + (-3)：5 的补码：0000 0101
-3 的补码：1111 1101
相加：0000 0101 + 1111 1101 = 0000 0010 （即 2）
（3）硬件优化
[*]补码运算无需额外判断符号位，减少电路复杂度。
5. 实际应用示例
（1）Java 中的 byte 类型
byte b = (byte) 0xFC; // 0xFC = 1111 1100（补码）
System.out.println(b); // 输出 -4（因为补码 1111 1100 表示 -4）（2）无符号转换
由于 Java 没有无符号 byte，需用 & 0xFF 转换：
int unsignedValue = b & 0xFF; // 0xFC（252）
System.out.println(unsignedValue); // 输出 252（3）网络协议 & 文件解析
<ul>读取 TCP/IP 报文、二进制文件时，数据可能是补码形式，需按补码解析：// 从文件读取 2 字节的 short（补码存储）short value = (short) ((bytes
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