首先，看這篇文章之前，你需要的是不必糾結，比如：為什么正數的原碼反碼補碼就一樣呢，負數的原碼反碼補碼就各不相同呢？
看這篇文章之前你只需要記住，這是人為規定的。你可能會想，為什么要這樣人為規定呢，我現在只能告訴你，這樣規定有利於計算機底層對數字進行操作，
也就是說，這種規定對計算機的底層硬件要求簡化了，技術實現起來更簡單。
我們日常用的數字是給我們人類用的，所以叫真值。而機器（計算機）理解的數字通常是二進制所組成的數字，所以稱為機器數。
二進制在內存中以補碼形式在其中存儲，計算機計算數字是通過補碼的形式進行計算的，也就是說不管正數，還是負數在計算機里面，都要用補碼來表示。
在原碼，反碼，補碼中，最高位來表示正負，用0表是正，1表示負；
如十進制的10表示為：+1010--->原碼：0 1010；-1010--->原碼： 1 1010;
筆記一：原碼，反碼，補碼
*規則：
正數中：原碼=反碼=補碼；例子拿上面的：+1010---> 0 1010;
+1010--->原碼： 0 1010;（最高位0表示正號）
+1010--->反碼： 0 1010;
+1010--->補碼： 0 1010;
+1010--->移碼： 1 1010（補碼符號位取反）
負數中的規則如下：例子拿上面的：-1010---> 1 1010;
-1010--->原碼： 1 1010;（最高位1表示負號）
-1010--->反碼： 1 0101;（符號位不變，數值位：0變1，1變0）
-1010--->補碼： 1 0110;（符號位不變，數值位：0變1，1變0。最后得出來的數字再加1。簡單點總結為：“反碼加1”）
-1010--->移碼： 0 0110（補碼符號位取反）
最后注釋：移碼：無論正負數，都是補碼的符號位取反。
還有這里解釋一下，為什么計算機實際計算數字是用補碼進行運算的，如果你看了我上面的例子的話，應該清楚了，不管是正數，還是負數，在計算機中，補碼最高位都是1，
意思就是說，補碼的作用，把正數規定還是正數，而負數還是負數，但是正負數進行運算的時候轉變為加法形式，例如：3-5變成3+（-5）.這樣子，計算機底層很容易實現加法運算。
這樣子我們設計程序的時候，實際在設計加法運算。
推薦你看一下這篇文章：https://www.jianshu.com/p/2f9630dd2016，因為如果負數不采用補碼進行運算，那么其實會發生溢出的。
再講深一點的話：
關於補碼，我們做進一步解釋：
（1）化減為加：
由於計算中的CPU只有加法器，沒有減法器，采用補碼可以化減數運算為加數，例如原來的：1-1=0，化為計算機可處理的1+（-1）=0
（2）10000000與00000000都是零嗎？——關於-128的由來
補碼還解決了原碼中存在兩個0 的問題（即+0 和 -0），以8進制為例，java中byte的取值范圍應該是-127~ -0和+0~ 127 即存在-0和+0 ，
但是在兩個0轉換為補碼后，分別為10000000和00000000,00000000它還是0，但是我們人為地規定10000000表示-128，這就是上面取值范圍中-128的由來。
這里再強調一下，10000000和00000000都是補碼，而不是原碼。
如果你還想了解為什么需要反碼，補碼，可以看看另外一篇文章：https://www.cnblogs.com/hmy-666/p/12551063.html
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筆記二：取反。
注意：取反運算不等同於求反碼！
*“~”這個小波浪號叫取反（下面例子都是10進制化2進制取反）。~10=-11，~（-10）=9。
規則：對一個數進行取反運算時，先對這個數按位取反得出值X1，再對X1求補碼，即得出結果。
例子：對57進行取反。
其57按位取反后二進制表示為（表示一個字節 8bit） 1100 0110
1100 0110 （最前面的第一位表示符位 ）
1表示次數為負數
1100 0110 可表示為 -（2^6+2^2+2^1） = -70;
不管正數，還是負數在計算機里面，都要用補碼來表示
即補碼=符號位以后的按位取反后加1
反之減1
所以 -70 = 1100 0110 符號位以后按位取反后再加一為 1011 1010 = -58
即~57 = -58；
負數反之即可。
其實簡單點，這個符號的運算法則是：如果一個數取反，那么值等於這個數的相反數再減去1。總結：~X=(-X-1)。
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注：八位二進制擴展到十六位二進制
負數擴展，擴展的高位不斷補1
-13
8位原碼：1000 1101
8位補碼：1111 0011
16位補碼：1111 1111 1111 0011 根據負數轉換規則由16位補碼可以推出16位原碼：1000 0000 0000 1101
根據前面的知識，由於-13的最高位為1，所以直接在最高位前面添加8個1即可變為16位補碼，即1111 1111 1111 0011(與前面由原碼求補碼的結果一致)。
正數擴展，擴展的高位不斷補0
13
8位原碼：0000 1101
8位補碼：0000 1101
16位補碼：0000 0000 0000 1101 根據正數轉換規則由16位補碼可以推出16位原碼：0000 0000 0000 1101
根據前面的知識，由於13的最高位為0，所以直接在最高位前面添加8個0即可變為16位補碼，即0000 0000 0000 1101(與前面由原碼求補碼的結果一致)。
注：除了1000 0000人為規定為-128外，其它都是根據規則轉換為原碼輸出的形式