关于将一个数输出为原码、反码和补码的解惑

有这么一道题目：

编写函数，实现输入一个数，输出该数的原码、反码和补码

一开始我并没有用位运算的思路，于是写下了下面长长的一段代码：
（假设我输入-1754）

#include <stdio.h>
#include <math.h>int positive(int num) //用于计算正数
{int i,a[1000],b=1,c;for (i=0; i<1000; i++) {a[i]=num%2;num=num/2;if (num<1){b=i;break;}}a[b+1]=0;printf("ture code is ");for (i=b+1; i>=0; i--){printf("%d",a[i]);}printf("\nones-complement code is ");for (i=b+1; i>=0; i--) {c=a[i];c=~c&1;   //必须要有，不然会11111111的cprintf("%d",c);}printf("\ncomplemental code is ");for (i=b+1; i>=0; i--){printf("%d",a[i]);}printf("\n");return 0;
}int negetive(int num)  //计算负数
{int i,a[1000],d[1000],b=1,c,e = 0,numb;numb=num;num=-num;for (i=0; i<1000; i++) {a[i]=num%2;num=num/2;if (num<1){b=i;break;}}num=-numb;num=~num;  //此处num输出会出现-1755，原因是现在机器普遍用补码表示负数num=num+1;printf("%d\n",num);for (i=0; i<1000; i++) {//注意此处for循环是错误的d[i]=num%2;num=num/2;if (num>-1){e=i;break;}}a[b+1]=1;d[e+1]=1;printf("ture code is ");for (i=b+1; i>=0; i--){printf("%d",a[i]);}a[b+1]=0;printf("\nones-complement code is ");for (i=b+1; i>=0; i--) {c=a[i];c=~c&1;   //必须要有不然会11111111printf("%d",c);}printf("\ncomplemental code is ");for (i=e+1; i>=0; i--){printf("%d",d[i]);}printf("\n");return 0;
}int main()  //主程序
{int num;printf("please input a number:\n");scanf("%d",&num);if (num>0) {positive(num);}else if (num==0)printf("0000000000000000\n1111111111111111\n0000000000000000");elsenegetive(num);
}

没有引入位运算会使得整个代码冗长，不过复杂无所谓，正确就可以了。
可是他不正确啊。。对于正数的输出是无问题的，一旦进入负数，其补码就会错误。
为什么呢？我们把负数for循环部分单独拎出来看一下：

num=-numb; //第一步让num重新变为1754num=~num;  //对1754求反码，此处num输出会出现-1755，原因是现在机器普遍用补码表示负数，于是求完反码之后机器直接认为此处是一个补码，就会按照补码的读取方式读取num=num+1;  //此处是对-1755+1=-1754for (i=0; i<1000; i++) //注意此处for循环是错误的，将-1754输入进入了循环{d[i]=num%2;  // 此处都是负数num=num/2;if (num>-1){e=i;break;}}  // 因为是负数，这样一来后面输出就会出错

于是我采用位运算写法简化了二进制输出：

  for(i=15;i>=0;i--)  //默认16位{b=a>>i;     //每次循环逐个读取最后一个数b=b&~(~0<<1);   //此处xcode会报警报提示未定义的左移，可以用b=b&~(~0-1)来代替printf("%hd",b); }}

这串代码甚至不需要对正负数进行区分，如果是负数机器默认就是用补码储存，故直接读出来就可以了。

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