Question

为什么要引入补码？

Answer 1

计算机中，只有补码，并没有原码和反码。

借助于补码，负数和减法，都可以转化成加法来进行运算。

那么，计算机的硬件，就可以简化了。

因此，在计算机中，只有加法器，并没有减法器。

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补码是怎么回事？　这得从“补数”谈起。

计算机所能计算的位数，是固定的，如八位机、16 位。。。

位数限定之后，就可以用“补数”代替负数，用加法实现减法运算。

如限定两位十进制，－1，就可以用 +99 代替。

　　　25 － 1 ＝ 24

　　　25 + 99 = (一百) 24

舍弃进位，只取两位，这两种算法功能就完全相同。

99，就是－1 的补数。　计算公式：补数 ＝ 一百＋负数。

一百，是两位十进制数的计数周期。

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计算机用二进制，补数，就改称为：补码。

八位二进制：0000 0000 ~ 1111 1111 (十进制 255)。

计数周期是：2^8 = 256。

求负数补码的计算公式，也是： 周期 + 该负数。

－1 补码就是：256 + (－1) = 255 = 1111 1111(二进制)。

用不存在的“原码反码取反加一”来求，也是这个结果。

正数，不用转换，直接参加运算。所以，正数自身就是补码。

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举例说明，如： 5 － 7 = －2。

用补码计算的过程如下：

　　　　5 的补码＝0000 0101

 　　　－7的补码＝1111 1001

－－相加－－－－－－－－－－－－－

　　　得　　　(1)  1111 1110 = －2 的补码

舍弃进位，只保留八位，这就实现了 5－7。

Answer 2

没什么屌用，就是一种约定，人为定义的东西，就是大家都那么干，你也要那么干。
你可以理解其起鸡码，鸭码，屎码，只要知道那个的作用是进行负数运算就行了。

Answer 3

Answer 4

由于计算机存储的数据一般是有位数限制的，那么两个数相加如果超出位数，那么超出部分就会自动丢失。
补码的形式就是利用了这个特点，方法是，对于正数相加没有特殊的，如果溢出了是正常的，而对于正数加负数这样的运算，算法是不需要考虑参与运算数据的符号，直接两数进行二进制加的动作，结果也无需转换就是预期的，那么就需要将负数以补码形式存在，原理是这样，让一个数加上这个补码形式表现的负数时，由于溢出自动丢失的效果，结果与减去这个负数的绝对值是相同的，这就是补码存放负数的实质，是定点CPU计算方面的特色之一。
你可以实际演算一下，比如用4减去2，和用4加上补码表示的-2得到的结果是一致的。

追问

计算时是不是同种码的？

追答

由于正数的补码就是其本身，所以负数用补码表示后，都是一致的编码计算。