原码、反码、补码

1. 原码

      ---  原码就是符号位加上二进制值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值.

比如如果是8位二进制:

[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001

第一位是符号位. 因为第一位是符号位, 所以8位二进制数的取值范围就是: [1111 1111 , 0111 1111]， 即 [-127 , 127]

2. 反码

反码的表示方法是:

　　正数的反码是其本身

　　负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反.

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反

可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.

3. 补码 

补码的表示方法是:
正数的补码就是其本身
负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补

对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.这样的目的是：

1. 巧妙地把符号位参与运算, 　　

2. 并且将减法变成了加法,

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以下是一些示例：

输出三码源代码:

num = int(input('Please input the num to transform\n'))
def output_byte(num):
    if num >= 0:
        num_bin = bin(num)
        num_bin_split = num_bin.split('b')[1]
        num_bin_split_8 = num_bin_split.zfill(8)
        print("{}的三码是：{}".format(num, num_bin_split_8))
    else:
        # 获取二进制码，去掉前缀，8位制#####################
        num_bin = bin(num)
        num_bin_split = num_bin.split('b')[1]
        num_bin_split_8 = num_bin_split.zfill(8)
        num_bin_split_8 = '1'+ num_bin_split_8[1:]

        print("{}的二进制码是：{}".format(num,num_bin_split_8))

        # 获取反码，字符串逐个取反#########################
        num_list = list(map(int, num_bin_split_8))
        num_list[0] = 1
        for i in range(1, len(num_list)):
            # print(num_list[i], end = '----')
            # num_list[i] = ~num_list[i]
            if num_list[i] == 0:
                num_list[i] = 1
            else:
                num_list[i] = 0
            # print(num_list[i])

        num_back = (''.join('%s' %m for m in num_list))
        print("{}的反码是：   {}".format(num, num_back))

        ###### 获取补码###################################
        # 二进制加法不会表达，转化为十进制进行
        num_int = int(num_back, 2)
        num_int += 1

        num_bin_split = bin(num_int).split('b')[1]
        num_bin_split_8 = num_bin_split.zfill(8)
        print("{}的补码是：   {}".format(num, num_bin_split_8))

output_byte(num)

作业:
	1. -27的二进制原码、反码和补码，手工计算、程序验证
	2. 手工计算和程序验证位运算符&、|、^
	3. 7和-3,7和3，-7和3，-7和-3
	4. 模仿计算机-7+3的过程
	5. 证明and与or短路现象存在

作业解答:
	1. -27的二进制原码、反码和补码，手工计算、程序验证
		a. 原码 10011011   
		b. 反码 11100100
		c. 补码 11100101
	程序验证：
	
	2. 计算与、或、异或
	1) 加法
	· 手工计算
	3的三码为：  00000011      →→→   3
	-7的原码为： 10000111      →→→  -7
	 
	-7的补码为： 11111001
	→→→ 加法：  11111100
	相应原码为： 10000100      →→→  -4
	2) 按位与&
	· 手工计算
	3的三码为：  00000011      →→→   3