计算机存数据只能存数字数据，而且是二进制的补码
计算机对数据进行运算的时候使用补码进行运算的，将数据从计算机中读出来，显示的是原码
什么是补码
1. 原码
- 符号位+真值
- 说明
-
符号位：最高位用0表示正数，用1表示负数
-
真值：去掉正负符号后，数字对应的二进制
- X（符号位） XXXXXXX XXXXXXXX（值，2的十五次方减一）
- 求二进制的值加符号位就是原码
100的原码：0 1100100
-100的原码：1 1100100
-
2. 反码
- 负数的反码：原码的符号位不变，其余的位数取反，0变1，1变0
- 正数的反码就是它本身，原码
- 100的反码：0 1100100
- -100的反码：1 0011011
- 反码的存在就是为了算补码
3. 补码
- 正数的补码：原码
- 负数的补码：反码加1
- 100的补码：0 1100100
- -100的补码：1 0011100
练习： -50的原码、反码、补码
原码：1110010
反码：1001101
补码：1001110
为什么要存补码，因为计算机里只有加法器，没有减法器
位运算：
&（按位与） |（按位或）～（按位取反）^（按位异或）>>（右移） <<(左移)
参与运算的都是补码，位运算的执行效率要高很多
- 与运算 &
数字1 & 数字2 - 有0就是0
参与运算的都是补码：0111 & 1101 --> 每一位上分别与 若都为1，则为1，有一个是0，就是0，0101
特点：一个位上的数如果和1与，可以保留这个数，和0与，可以置0
- 应用：判断一个数的奇偶性，二进制最后一位是否是1，是1位奇数，是0为偶数，比一般的效率高
num % 2 == 0 ---> 偶数 普通方法
num & 1 == 1 ---> 奇数 效率高的方法
num & 1 == 0 ---> 偶数 效率高的方法
- 或运算 |
只要有1，就是1
1 | 1 = 1
1 | 0 = 1
0 | 1 = 1
0 | 0 = 0
- 特点：和1或就是1，与0或与0
-
取反 ~
~ 数字
~ 1 ----> 0
~ 0 ----> 1
补码取反，要反着求回原码
去反两次等于本身，连续两个波浪号 -
异或^
相同为0，不同为1
1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0
- 应用：设密码，将密码与另一个值异或，得到另外的值
异或两次得到原来的值
- 左移<< 右移>>
数字1 << N， 数字1左移N位
数字1 >> N， 数字1右移N位
- 规律：左移是*，数字1 * (2 ** N)，右移动是/ 数字1 // (2 ** N)
- 应用：快速乘2的次方，快速除2的次方，比乘除效率高
4 << 1 = 8
-3 << 2 = -12
5 >> 2 = 1
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