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一、Java中的数据存储与表示方法

原码：数据对应的二进制形式就是这个数据的原码。

• 原码的符号位存在，0为正，1为负。

为什么要引入反码和补码？

• 原码在加减法操作中存在问题，导致结果与十进制原数不一致。
• 两次补码的和等于第三个补码，补码对应的十进制数的和也是成立的。

反码：在原码的基础上，符号位不变。

• 对于正数，反码等于原码。
• 对于负数，除了符号位，其他位进行反转。

补码：

• 对于正数，补码等于原码。
• 对于负数，补码是反码加1。

补码的本质

要将正数转化为对应的负数，可以通过 0 减去这个数得到。

例如：

• 8 的二进制是 00001000。
• -8 可以通过以下方式计算：
  0变成为全为0的形式，减去 00001000：
  00000000 - 00001000
  因为 00000000 < 00001000，不够减，需要向首位借1：
  转变为 1000000000（虚拟全1），然后具体位-位继续运算：
  1000000000 - 00001000 - 00001000 = 111110100

取反运算符 ~ 在 Java 中的应用

在 Java 中，~5 等于 -6。

具体过程：

• 5 的原码是 0000 0101。
• 取反后得到 1111 1010，但这是补码形式的表示。
• 想要得到原码，需先减1，再取反：11111010 - 1 = 11111001再取反得到 00000111，即 7，但符号位保持不变。

例如，补码的运算过程就变得简单直接，不用再处理原码形式下的加减问题。