计算机凭啥用二进制不管是不是程序员，大家可能都知道二进制是个什么东西，下面我们就来聊聊关于编程为什么要用二进制?接下来我们就一起去了解一下吧!
编程为什么要用二进制
计算机凭啥用二进制
不管是不是程序员，大家可能都知道二进制是个什么东西。
包括计算机在内，几乎所有电子设备都采用的二进制。
可是，为什么会这样呢？
在说这个问题之前，先解决另一个问题——为什么大多数国家的人类都采用十进制？
因为，人类有十根手指。
然后，没了。
当然，在人类文明发展的长河中，也诞生过一些其他的进制。
比如苏美尔人使用十二进制，据说是通过大拇指点其他四根手指的指节得出的。
还有玛雅人的二十进制，大概率就是还算上了脚趾。
古巴比伦用六十进制，难道是五根手指搭配十二个指节？
根据人类选择计数方法的进制，不难发现，人类总是根据身边最直接的物品来确定进制。
如果人类只有七根手指，那估计我们就该用七进制了。
对人类如此，对机器也是如此。
人类有手，机器有开关。
开关只有“接通”和“断开”两种状态，正好跟“1”“0”对应。
于是，机器用二进制便成了天经地义的事情。
仅仅是表示一个数据的话，二进制似乎只要增加位数就能做到。
但要命的来了。数字不光有正数和0的存在，还有负数。
于是，人们就把最高位拿出来表示符号。
正数用“0”，负数用“1”。
用这种方式表示的数字叫做机器数。也叫做原码。
比如
3原码是0000 0011
-5原码是1000 0101
8bit原码数值范围为[1111 1111,0111 1111]即[-127,127]，共255个数字。
看起来似乎很方便，然而，当进行不同符号的加法或同符号减法运算的时候，麻烦来了。
原码的运算不能直接判断结果的正负，需要比较两个数值的绝对值，由绝对值大的值来决定符号。
比如
“ 3” “-5”
1000 0101绝对值0000 0101
0000 0011绝对值0000 0011
符号相反的加法即是绝对值的减法
所以结果的绝对值为0000 0010（2）
再看符号，1000 0101绝对值大于0000 0011
所以结果应该为1000 0010（-2）
所以“ 3” “-5”=“-2”
很复杂对不对？
不光人觉得麻烦，机器也觉得麻烦。
于是，便有了反码。
那么，反码是什么呢？
正数的反码跟原码一致。
负数的反码是将原码除符号位以外所有位取反。
比如
3反码是0000 0011
-5反码是1111 1010
8bit反码数值范围为[1000 0000,0111 1111]即[-127,127] ，共255个数字。
那，反码有什么好处呢？
同样，“ 3” “-5”
0000 0011 1111 1010 = 1111 1101（-2反码）
是不是简单多了？
但，还是有一个问题。这个问题是从原码遗留下来的。
无论原码还是反码，0有正负两种0
0000 0000（原码 0）
1000 0000（原码 -0）
0000 0000（反码 0）
1111 1111（反码 -0）
这个问题又该怎么解决呢？
于是，便终于有了补码。
补码是这么表示的：
正数的补码依然是原码
负数的补码是将原码除符号位外各位取反，之后 1。
也就是将反码 1。
比如
3补码是0000 0011
-5补码是1111 1011
虽然有点难理解，但是采用补码之后，不光解决了计算问题，还把正负零的问题规避了。
除了这两点，补码还能比原码和反码多表示一个数字。
8bit补码数值范围为[1000 0000,0111 1111]即[-128,127] ，共256个数字。
当“ 3” “-5”时
0000 0011 1111 1011 = 1111 1110（-2补码）
0只剩下了0000 0000这一种表示方法。
反码的1111 1111现在是补码中-1。
反码的1000 0000（-127）也就成了补码可以多表示的-128。
因此，在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。
如今，计算机固然已经十分强大，但别忘记，是人类的智慧赋予的这一切。
