在数学中，任意基数的负数都在最前面加上“−”符号来表示。在计算机硬件中，数字都以无符号的二进制形式表示，因此需要一种将负数编码为二进制形式的方法。
当前有以下四种方法，用于扩展二进制数字系统，来表示有符号数：
原码（sign-and-magnitude），
反码（ones‘ complement），
补码（two‘s complement），
移码（excess-N）。
在学习原码, 反码、补码和移码之前, 需要先了解机器数和真值概念。
1、机器数
机器数：数在计算机中的二进制表示形式。
机器数是带符号的，在计算机中用二进制数的最高位存放符号, 正数为0, 负数为1。
例如：
计算机字长为8位，则：
十进制数+3 ，转换成二进制00000011，
十进制数-3 ，转换成二进制10000011。
那么，这里的00000011和10000011就是机器数。
2、真值
因为二进制数的最高位是符号位，所以机器数的形式值就不等于真正的数值。为区别起见，将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。即第一位用+-表示数字的正负，其余为二进制数。
例如：
0000 0001的真值= +000 0001，1000 0001的真值= –000 0001。
3、原码
原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值。
下图为原码计算公式：
4、反码
反码的表示方法正负数不同：
正数的反码是其本身，
负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反。
下图为反码计算公式：
5、补码
补码的表示方法正负数也不同：
正数的补码就是其本身，
负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基
础上+1)。
下图为补码计算公式：
6、移码
移码，是将二进制原码无符号整数所代表的值，减去一个预设值。
标准移码，预设值为二进制原码表示的最大整数的一半。 一个数的标准移码和补码，最高位相反，其余各位均相同。即不管正负数，只要将其补码的符号位取反即可。
下图为移码计算公式：
PS：正数的原、反、补码都一样；0的原码跟反码都有两个，因为这里0被分为+0和-0；0的补码是唯一的。