原码反码补码移码介绍

 在计算机科学中，原码、反码和补码是用来表示有符号整数的三种不同的二进制编码方式。下面将详细解释每一种编码方式的特点和用途。

原码

 原码是最直观的有符号数表示方法。在原码表示法中，最高位（符号位）用来表示数的正负，0表示正数，1表示负数。正数的原码与其二进制表示相同，而负数的原码是在其绝对值的基础上，最高位改为1。例如，正数+5的原码表示为0101，而负数-5的原码表示为1101。

反码

 反码用于简化计算机中的加减运算。对于正数，反码与原码相同；对于负数，反码是将原码中除符号位外的所有位取反（0变1，1变0）。反码解决了原码在做加减法时的问题，例如，两个负数相加时，原码会因为溢出而遇到困难。反码不会溢出，因为它只是将数值位取反，不改变符号位。

补码

 补码是计算机中最常用的有符号数表示方法。它的定义如下：正数的补码与其原码相同，负数的补码是其反码加1。补码的引入使得计算机中的加减运算统一化为加法运算，从而简化了硬件实现。例如，计算-5+3时，可以将减法转换为加法，即计算3+（-5的补码），这样就可以使用加法电路来处理。
补码的一个关键特点是，它能够区分0和-0。在补码表示中，所有位都是0的数表示+0，而所有位都是1的数表示-0。这样，计算机就可以区分出两种不同的零。

移码

 移码是补码的一种特殊情况，主要用于计算机中的浮点数表示。在移码表示中，正数的移码与补码相同，而负数的移码是将补码的符号位取反。移码的一个重要作用是使加法运算中的符号位处理简单化，因为它使得所有数的绝对值都是非负的。

总结

• 原码是最直观的表示方法，但运算起来较为复杂，特别是处理负数时。
• 反码简化了运算，但仍然存在溢出的问题。
• 补码是目前计算机中最常用的表示方法，它将减法转换为加法，简化了硬件实现，并能区分0和-0。
• 移码主要用于浮点数的表示，它使得加法运算中的符号位处理简单化。
  这些表示方法的选择和使用取决于具体的应用场景和计算需求。在现代计算机体系结构中，补码是最普遍的选择，因为它能够高效地处理整数加减运算，并且与其他计算机组件（如算术逻辑单元ALU）的设计高度兼容。

Go实现补码二进制字符串转整型

package mainimport ("fmt""math""strconv"
)func main() {binaryStr := "11110001" // 二进制补码字符串// 将二进制补码字符串转换为整数num, err := strconv.ParseInt(binaryStr, 2, 64)if err != nil {fmt.Println("转换失败：", err)return}if binaryStr[:1] == "1" {num -= int64(math.Pow(2, float64(len(binaryStr))))}fmt.Println("转换结果：", num)
}