原码补码反码移码怎么计算

原码、补码、反码和移码是计算机数字处理中的重要概念。在计算机中，使用二进制表示数字，这些二进制码可以转换为不同的码表示形式。本文将从多个角度解释这些概念，以及如何计算它们。

1. 原码

原码是最基本的表示形式，即二进制码直接表示。它的特点是最高位是符号位，0代表正数，1代表负数。这种表示法存在的问题是，在进行加减法时，需要先判断两个数的符号，假如不同再按照数值大小进行计算，过程繁琐且不易确定进位和借位。

例如，计算10-7的结果时，需要将7的原码转换为它的补码，然后相加，再转换回来。而在高级语言中，这个过程是由编译器自动完成的。即将减数7变成了原来的补码1000 0111，再与10相加得到结果0010 0010，再将其转换回原码，即为10-7=3。原码的优点是简单易懂，但它存在计算困难的缺陷。

2. 反码

为了解决原码的计算困难问题，发明了反码这种表示方法。反码的规则是：正数与原码相同，负数除符号位外，取其绝对值的二进制码按位取反，符号位为1。例如，-7的原码是1000 0111，求它的反码，去掉符号位，取反后为1111 1000，再将符号位变为1，即为1111 1001。这样，在进行加减法的时候，只需要将两个数相加，并将结果符号位相加即可。

例如，计算10-7的结果时，将7的原码变成反码，得到1111 1001，再将两个数相加，得到1 0010 0010，将符号位相加得到0，即为3。反码虽然弥补了原码的计算难度问题，但它存在一个问题：存在两个零，0000 0000和1111 1111，这个问题在计算机的实际应用中极易产生混淆。

3. 补码

为了解决反码存在两个零的问题，发明了补码这种表示方法。补码的特点是：正数的补码和原码相同，负数的补码等于其对应正数的反码 + 1。例如，7的补码是0000 0111，-7的补码是1111 1001 + 1 = 1111 1010。

与反码不同的是，补码中只有一个零，0000 0000表示+0，1111 1111表示-1。在计算机中，所有的数字都是以补码的形式存储和计算的。补码不仅较为简单，且还能解决原码和反码存在的问题。补码在计算机中被广泛使用，由于计算机使用补码表示有符号整数，所以任何负整数的补码加上自身的补码等于零。

4. 移码

移码是一种特殊的补码表示方法，它的特点是最高位始终是0，只有在计算机中使用，不会直接用于语义上的计算。它通过将所有数加上一个固定的偏移量来表示，即将补码的符号位取反，并且在末位加1。

例如，1000 0001的补码是1111 1111，在将其转换为移码时，将符号位取反得到0000 0000，末位加1得到0000 0001。这种表示方法使计算器在执行加减乘除指令时可以用同一套逻辑电路，使得指令更为简化。

总之，原码、反码、补码和移码是计算机二进制数表示的重要概念，每种表示法都有其优缺点。为了解决这种问题，计算机采用了具有普遍性、唯一性和计算方便性的补码表示法。移码则在计算机指令的设计和实现中扮演了重要角色。