图形背后的数字世界，计算机是如何存储数据的？

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如果你在大学学过计算机相关课程，那么你或许会知道：在我们漂亮的图形界面之下，其实所有的数据都是用 1 和 0 来表示的。对于机器来说，它们不懂得什么是图标，不懂得什么是红色，不懂得什么是网页，等等。对于机器来说，它们只认识两个数字：1 和 0。简单地说，1 和 0 就是数字世界的水和电。

在 1 和 0 之上，我们伟大的先贤们为了表示更大的数字发明了一套书值表示方法：原码、反码、补码。从这名字我们就可以感觉得出，其实这三个东西就是一种编码。按照特定规则，表示特定书值。

下面我们就来聊聊这三种最基础的编码方式。

原码

原码，其实就是符号位加上数字的二进制表示。不知道二进制的同学，自己先去百度吧。以 Java 中的 byte 类型为例，第 1 位表示符号位（正数或负数），其余 7 位表示该数字的二进制值。那么 10 的原码是：

10 的原码：0000 1010

原码的表示非常简单，就一个符号位和数值位组成。

反码

反码反码，意思就是在原码的基础上取反一下就是反码了。这就是反码的字面意思。

对于正数来说，它的反码与原码相同。对于负数来说，它的反码是在原码的基础上，符号位不变，其余位取反。

还是以 byte 类型的 10 为例，其原码与反码如下：

10 的原码：0000 1010

-10  的原码与反码如下：

-10 的原码：1000 1010

怎么样，弄懂了吗？不急着记，我们还有一个补码。

补码

补码补码，意思就是在反码的基础上修修补补就成了补码了。

对于正数来说，它的补码就是反码，其实也就是原码。而对于负数来说，它的补码就是反码加 1。

还是以 byte 类型的 10 为例，其原码、反码、补码如下：

10 的原码：0000 1010

-10 的原码、反码、补码如下：

-10 的原码：1000 1010

一路看下来，你会发觉计算机世界对于正数真是非常偏爱啊。基本上一个行头走遍天下，而负数这小伙子则是苦逼多了，每换一种表示方法，都要反一反，补一补，甚是可怜。

总结

图形背后的世界，其实就是一个个的 1 和 0，它们使用补码的方式存储。而补码又跟原码、反码有千丝万缕的联系。要知道补码，就得知道原码和反码。

正数的原码、反码、补码都一样，非常简单。负数的原码、反码、补码，略微复杂，但也不难记住。记住一句话就够了：反码就取反，补码就补1。

今天的内容很简单，但却是计算机科学基础中的基础，弄清楚原码、反码、补码的意义和联系，可以为之后学习更深层次的内容打下良好基础。

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