2の補数 とは？

2の補数という仕組みを使うんだ。例えば8ビットで-3を表すには、まず3（00000011）のビットを全部反転して（11111100）、それに1を足す（11111101）。これが-3の表現だよ。

実はこれが一番効率的なんだ。2の補数を使うと、足し算と引き算を同じ回路でできるようになる。5 + (-3)を普通にビットの足し算するだけで正しく2になるんだよ。引き算専用の回路が要らないからCPUがシンプルになるんだ。

その通り！最上位ビットが0なら正の数、1なら負の数。8ビットなら-128から127までの数を表現できるよ。

1の補数（ビット反転のみ）や符号・絶対値表現（先頭ビットを符号にする）もあるけど、どちらも0が2つ存在するという問題がある。2の補数は0が1つだけで、加減算が統一的に扱えるから、現代のCPUはほぼ全て2の補数を採用しているんだよ。