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  • java中byte转换int时为何与0xff进行与运算

    另一篇分析如下:

    byte为什么要与上0xff?

    在剖析该问题前请看如下代码

    public static String bytes2HexString(byte[] b) {
      String ret = "";
      for (int i = 0; i < b.length; i++) {
       String hex = Integer.toHexString(b[ i ] & 0xFF);
       if (hex.length() == 1) {
        hex = '0' + hex;
       }
       ret += hex.toUpperCase();
      }
      return ret;
    }
    上面是将byte[]转化十六进制的字符串,注意这里b[i] & 0xFF将一个byte和 0xFF进行了与运算,然后使用Integer.toHexString取得了十六进制字符串,可以看出
    b[i] & 0xFF运算后得出的仍然是个int,那么为何要和 0xFF进行与运算呢?直接 Integer.toHexString(b[i]);将byte强转为int不行吗?答案是不行的.
    其原因在于:
    1.byte的大小为8bits而int的大小为32bits
    2.java的二进制采用的是补码形式

    在这里先温习下计算机基础理论
    byte是一个字节保存的,有8个位,即8个0、1。
    8位的第一个位是符号位, 
    也就是说0000 0001代表的是数字1 
    1000 0000代表的就是-1 
    所以正数最大位0111 1111,也就是数字127 
    负数最大为1111 1111,也就是数字-128
    上面说的是二进制原码,但是在java中采用的是补码的形式,下面介绍下什么是补码
    1、反码:
            一个数如果是正,则它的反码与原码相同;
            一个数如果是负,则符号位为1,其余各位是对原码取反;
    2、补码:利用溢出,我们可以将减法变成加法
           对于十进制数,从9得到5可用减法:
           9-4=5    因为4+6=10,我们可以将6作为4的补数
           改写为加法:
           9+6=15(去掉高位1,也就是减10)得到5.
           对于十六进制数,从c到5可用减法:
           c-7=5    因为7+9=16 将9作为7的补数
           改写为加法:
           c+9=15(去掉高位1,也就是减16)得到5.
        在计算机中,如果我们用1个字节表示一个数,一个字节有8位,超过8位就进1,在内存中情况为(100000000),进位1被丢弃。
        ⑴一个数为正,则它的原码、反码、补码相同
        ⑵一个数为负,刚符号位为1,其余各位是对原码取反,然后整个数加1
        
    -1的原码为                10000001
    -1的反码为                11111110
                                  + 1
    -1的补码为                11111111
    0的原码为                 00000000
    0的反码为                 11111111(正零和负零的反码相同)
                                   +1
    0的补码为               100000000(舍掉打头的1,正零和负零的补码相同)
    Integer.toHexString的参数是int,如果不进行&0xff,那么当一个byte会转换成int时,由于int是32位,而byte只有8位这时会进行补位,
    例如补码11111111的十进制数为-1转换为int时变为11111111111111111111111111111111好多1啊,呵呵!即0xffffffff但是这个数是不对的,这种补位就会造成误差。
    和0xff相与后,高24比特就会被清0了,结果就对了。
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    Java中的一个byte,其范围是-128~127的,而Integer.toHexString的参数本来是int,如果不进行&0xff,那么当一个byte会转换成int时,对于负数,会做位扩展,举例来说,一个byte的-1(即0xff),会被转换成int的-1(即0xffffffff),那么转化出的结果就不是我们想要的了。
    而0xff默认是整形,所以,一个byte跟0xff相与会先将那个byte转化成整形运算,这样,结果中的高的24个比特就总会被清0,于是结果总是我们想要的。
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yeahwell/p/5533571.html
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