概念
- 原码：如果机器字长为n，那么一个数的原码就是用一个n位的二进制数，其中最高位为符号位：正数为0，负数为1，剩下的n-1位表示概数的绝对值。位数不够的用0补全。
- 反码：反码就是在原码的基础上，符号位不变其他位按位取反。
- 补码：补码在反码的基础上按照正常的加法运算加1。
- 移码：移码不管正负数，将其补码的符号位取反。
总结：
- 正数的反码和补码都与原码相同。
- 负数的反码为对该数的原码除符号位外各位取反。
- 负数的补码为对该数的原码除符号位外各位取反，然后在最后一位加1
各自的优缺点：
- 原码最好理解，但是加减法不够方便，有两个零
- 反码解决了加减法的问题，还是有两个零
- 补码理解困难，但运算和表示非常方便。
数轴表示：
理论理解起来还是不够直观，用一条数轴观察一个八位机器的数值表示：
-128 -127 ···· -1 0 1 ···· +127
原码： -- 1111 1111 ···· 1000 0001 0000 0000 0000 0001 ···· 0111 1111
1000 0000
反码： -- 1000 0000 ···· 1111 1110 0000 0000 0000 0001 ···· 0111 1111
1111 11111
补码：1000 0000 1000 0001 ···· 1111 1111 0000 0000 0000 0001 ···· 0111 1111
从上面的数轴可以看出用补码表示数值非常方便，形式非常简洁：最高位为符号位，低位从小到大排列，只有一个0，还能多表示一个数。
除此之外：使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；加法和减法也可以统一处理；补码与原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路。因此在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。
C语言验证：
#include <iostream>
#include <cstdio>
#define INT_MIN 0x80000000
#define INT_MAX 0x7fffffff
using namespace std;
int main()
{
//32位机器最大整数，输出为：2147483647
cout<<"32位机器整数范围"<<endl;
cout<<(int)INT_MIN<<" -- "<<INT_MAX<<endl;
cout<<endl;
//超过int表示范围cout默认unsigned int类型输出:2147483648
cout<<"溢出后（C++默认转换成无符号输出）："<<endl;
cout<<"0x80000000:"<<0x80000000<<endl;
//超过int表示范围cout默认unsigned int类型输出:2147483649
cout<<"0x80000001:"<<0x80000001<<endl;
cout<<endl;
//指定输出整型，输出：-2147483648
printf("C直接输出溢出结果：\n0x7fffffff:%d\n",0x7fffffff);
printf("0x80000000:%d\n",0x80000000);//指定输出整型，输出：-2147483648
//函数参数为十六进制表示的补码，输出补码对应的原码的数值为：-2147483647
printf("0x80000001:%d\n",0x80000001);
//函数参数为十六进制表示的补码，输出补码对应的原码的数值为：-1
printf("最大负整数：0xffffffff：%d\n",0xffffffff);
int b=0x0001;
//~b是对b的补码（包括符号位）按位取反，~b,0xfffe,此补码对应的值为-2，补码0xffff对应-1
printf("\n0x0001:%d\n~0x0001:%d\n",b, ~b);//输出为-2
return 0;
}运行结果：
参考链接： 原码、反码、补码和移码其实很简单