取反，是Java使用補碼來表示二進位制數，在補碼錶示中，最高位為符號位，正數的符號位為0，負數為1。
概念
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補碼的規定如下：
對正數來說，最高位為0，其餘各位代表數值本身(以二進位制表示)，如+42的補碼為00101010。
對負數而言，把該數絕對值的補碼按位取反，然後對整個數加1，即得該數的補碼。如-42的補碼為11010110(00101010按位取反11010101+1即11010110)
用補碼來表示數，0的補碼是單一的，都為00000000。(而在原碼，反碼表示中，+0和-0的表示是不單一的，可參見相應的書籍)。而且可以用111111表示-1的補(這也是補碼與原碼和反碼的區別)。
運算方法
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正數取反
先將初始數值轉換成二進位制數，再對二進位制數的每一位（包括第一位的符號位）進行運算：即將0變為1、將1變為0。得到的是最終結果的補碼，要轉換為最終結果的原碼則需再次取補碼，就能得到計算結果。
【例1】對 5 進行取反。
假設為16位。
5轉換為二進位制數為： 0000 0000 0000 0101得到二進位制數
每一位取反： 1111 1111 1111 1010得到最終結果的補碼
取補碼： 1000 0000 0000 0110得到最終結果的原碼
轉換為十進位制數：-6
則 5 取反為 -6 .
負數取反
先將初始數值轉換成二進位制數，再取得二進位制數的補碼，之後對補碼的每一位（包括第一位的符號位）進行運算：即將0變為1、將1變為0。得到的是最終結果的補碼（到達這一步後所得的二進位制數為正數，由於正數的原碼、反碼、補碼相同，後面的運算可以忽略，視此步得到的為最終結果的二進位制數），要轉換為最終結果的原碼則需再次取補碼，就能得到計算結果。
【例2】對 -5 進行取反。
假設為16位。
-5 轉換為二進位制數為： 1000 0000 0000 0101得到二進位制數
取補碼： 1111 1111 1111 1011得到二進位制數的補碼
每一位取反： 0000 0000 0000 0100 得到最終結果的補碼
取補碼： 0000 0000 0000 0100得到最終結果的原碼
轉換為十進位制數：4
則 -5 取反為 4 .
簡便方法
也可以用適合人類運算的計算方法：
如對 a 按位取反，則得到的結果為 -(a+1) .
此條運算方式對正數負數和零都適用。