Java中补码的那些事

内存、显示器、键盘都是非常要好的哥们,他们协同合作为人类服务,但是人类却对键盘和显示器情有独钟,根本不关心内存长什么样子
那我们程序员写的那些代码,在计算机的世界里到底是怎样的呢?
先来看一段代码

int i = 1;

看起来非常简单的一段代码,内存中是如何表示这个数字1的呢?
这里写图片描述
计算机会在内存中分配一块内存单元,大小为4个字节(Java中),用这4个字节来表示我们想表达的数字1。那么怎样用这四个字节来表达这个数字1呢?就是用补码的规则。
在看补码之前我们先看看原码
原码就是将我们的数字转化为二进制后,用所给位数的最高位来代表正负,0代表正数,1代表负数
比如说我们用八位二进制位来表示我们的数字,那么数字数字8,化成二进制后为1000,不够七位(最高位代表正负),所以可以表示,我们用0000 1000来表示数字8,而-8就是1000 1000,我们把0000 1000这样的二进制数叫做8的原码
我们再看补码,补码的计算规则是:
正数的补码等于其原码
负数的补码是先求出负数的绝对值的原码(肯定是正数),然后把全部的位取反加1,比如说-5,绝对值5,其原码是:0000 0101(八位机)–>所有位取反:1111 1010—>加1: 1111 1011
现在我们再来看变量i, 变量 i 所代表的内存中存的我们认为的数字1就是以1的补码存储的,由于1是正数,所以原码等于补码,又因为这个1是一个int型数据,所以它占4个字节32位(Java中),所以它在内存中是这样表示的
这里写图片描述
那么-1是在内存中是什么样?相信大家会算了,根据补码计算规则,是:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111;
我们写一个小demo测试一下:

int i = -1;
System.out.println(i>>>24);// ">>>" 为逻辑右移,在左端补k个0(直接操作的是内存,这个也就是操作的是补码)

输出结果为:255
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 —> 逻辑右移24下,把整体往右移24次(每次一位),左边的补0 —>0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 —>这个补码为正数,正数的补码等于其原码,也就代表了255
总结: 内存中的数是以数字的补码存在的,而显示屏上显示的数字是我们人想要表达的

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