程序猿們或許對二進(jìn)制都不陌生，二進(jìn)制是計算技術(shù)中廣泛采用的一種數(shù)制。二進(jìn)制數(shù)據(jù)是用0和1兩個數(shù)碼來表示的數(shù)。但是很多人都會將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成整數(shù)，但是如何用二進(jìn)制表示負(fù)數(shù)呢？有的人會說，在二進(jìn)制前面加個負(fù)數(shù)符合。而計算機(jī)只能認(rèn)識0 和 1，又怎么去加個額外的負(fù)數(shù)符號呢？于是我們就需要用0和1來表示負(fù)數(shù)。如果想要弄懂這個，我們需要先了解什么是二進(jìn)制原碼。
原碼是什么
原碼(true form)是一種計算機(jī)中對數(shù)字的二進(jìn)制定點表示方法。原碼表示法在數(shù)值前面增加了一位符號位（即最高位為符號位）：正數(shù)該位為0，負(fù)數(shù)該位為1（0有兩種表示：+0和-0），其余位表示數(shù)值的大小。
簡單直觀；例如，我們用8位二進(jìn)制表示一個數(shù)，+11的原碼為00001011，-11的原碼就是10001011
原碼不能直接參加運算，可能會出錯。例如數(shù)學(xué)上，1+(-1)=0，而在二進(jìn)制中00000001 + 10000001 = 10000010，換算成十進(jìn)制為-2。顯然出錯了。
二進(jìn)制原碼、補碼和反碼
十進(jìn)制如何轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制
我們?nèi)绾伟咽M(jìn)制的-3，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制表示呢？首先我們將 -3 的絕對值 +3 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，假設(shè)是為int類型(32位)的，那么二進(jìn)制表示為：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制分為3步：
1、 首先將負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的原碼
-3 的原碼為(也就是+3轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制后的字符串)：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
2、 再將原碼的每一位做取反操作得到反碼。
取反操作：0變?yōu)? 、 1變?yōu)?；取反后的結(jié)果即為：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
3、 將反碼+1得到補碼
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
現(xiàn)在用Windows自帶的計算器來驗證一下，Win+R 輸入calc，將計算器改為程序員，選擇雙字(4字節(jié),32位)
打開Windows自帶的計算器科學(xué)計算功能
在計算器中選擇十進(jìn)制，之后輸入 -3 ：
Windows自帶的計算器科學(xué)計算十進(jìn)制下輸入-3
再點擊二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，將十進(jìn)制下的-3轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：
轉(zhuǎn)換十進(jìn)制-3為二進(jìn)制
二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制負(fù)數(shù)問題
正常情況下，轉(zhuǎn)換二進(jìn)制到十進(jìn)制都是沒有任何問題的。而在類似 Javascript / PHP 等整數(shù)類型中，一般 int /integer 都有位數(shù)限制，一般都是32位長度。也就預(yù)示著，這些語言中，整數(shù)是有最大值的，而32位最大整數(shù)極限為：2147483647，也就是二進(jìn)制：
01111111111111111111111111111111
那么就很容易理解，32位二進(jìn)制，第一位數(shù)為0的時候，就表示這個是一個正數(shù)，而如果是1，那么就表示這個是負(fù)數(shù)。
32位二進(jìn)制 11111111111111111111111111111001 十進(jìn)制值是什么？
11111111111111111111111111111001
如上，二進(jìn)制長度為32位，也就是這個整數(shù)是一個負(fù)數(shù)，先取反，得到反碼：
00000000000000000000000000000110
反碼+1，得到：
00000000000000000000000000000111
轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制：7
由于是負(fù)數(shù)，所以加個負(fù)號，轉(zhuǎn)換成 -7
趣味：32位二進(jìn)制 1111111111111111111111111111001 十進(jìn)制值是什么？
這個是個比較有趣的，千萬不要誤導(dǎo)為上面這是一個負(fù)數(shù)，其實這個是個整數(shù)，因為這里只有31位，需要在前面加0，補足32位，變成：
01111111111111111111111111111001
十進(jìn)制負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)八進(jìn)制、十六進(jìn)制
負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制、十六進(jìn)制，只需在補碼(二進(jìn)制)的基礎(chǔ)上，3位合成一位計算，或者4位合成一位計算
-3的轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制為：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
八進(jìn)制則將-3的二進(jìn)制從右至左每3位為一個單元，不夠三位用0補 即：
011 111 111 111 111 111 111 111 111 111 101
計算每一個單元，結(jié)果為：37777777775
十六進(jìn)制則將-3的二進(jìn)制從右至左每4位合并為一個單元，即：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
計算后為： FFFFFFFD
轉(zhuǎn)換十進(jìn)制-3為八進(jìn)制和十六進(jìn)制
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