负数的二进制表示及有符号数与无符号数之间的转换

讲到有符号数与无符号数的转换，首先得说一下数字在计算中的二进制表示。无符号数表示相对简单，直接转换为二进制即可；有符号数则是将最高位作为符号位。所以对于单字节无符号数表示范围为：0~255；有符号数表示范围为：-128~127。
无符号数表示如下，对于a=3：
1字节表示为：0000 0011
4字节表示为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
有符号数中正数表示方法与无符号数表示方式一样，而在计算机存储中，负数表示并不是简单地将正数二进制最高位用1表示，如符号数1000 0001并不是-1。而是用补码表示，a=-1:
1字节表示：
原码：1000 0001
反码：1111 1110
补码：1111 1111
4字节表示：
原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
所以-1在计算机存储中1字节和4字节二进制表示分别为：0xFF,0xFFFFFFFF。
1 无符号数转换为有符号数
看无符号数的最高位是否为1，如果不为1（即为0），则有符号数就直接等于无符号数；如果无符号数的最高位为1，则将无符号数取补码，得到的数就是有符号数。
无符号数 a=255，首位为1，表示负数，其余为按位取反，
单字节表示：1111 1111
按位取反  ：1000 0000
加1得    ：1000 0001
得到-1；所以无符号数255转换为符号数为-1。
2 有符号数转换为无符号数
看有符号数的最高位是否为1，如果不为1（即为0），则无符号数就直接等于有符号数；如果有符号数的最高位为1，则将有符号数取补码，得到的数就是无符号数。
将符号数-1转换为无符号数过程如下：
1000 0001
1111 1110
1111 1111
最终结果可得-1转换为无符号数255。