Java byte數據類型詳解


  1. public static String bytes2HexString(byte[] b) {  
  2.     String ret = "";  
  3.     for (int i = 0; i < b.length; i++) {  
  4.         String hex = Integer.toHexString(b[ i ] & 0xFF);  
  5.     if (hex.length() == 1) {  
  6.         hex = '0' + hex;  
  7.     }  
  8.      ret += hex.toUpperCase();  
  9.   }  
  10.   return ret;  
  11. }  

 上面是將byte[]轉化十六進制的字符串,注意這里b[ i ] & 0xFF將一個byte和 0xFF進行了與運算,

然后使用Integer.toHexString取得了十六進制字符串,可以看出b[ i ] & 0xFF運算后得出的仍然是個int,

那么為何要和 0xFF進行與運算呢?直接 Integer.toHexString(b[ i ]);,將byte強轉為int不行嗎?

 

答案是不行的.

其原因在於:

1.byte的大小為8bits而int的大小為32bits

2.java的數字類型:正數在計算機中是以原碼形式存在的,負數在計算機中是以其補碼形式存在的

 

在這里先溫習下計算機基礎理論

 

byte是一個字節保存的,有8個位,即8個0、1。

8位的第一個位是符號位,

也就是說0000 0001代表的是數字1 1000 0000代表的就是-1

所以正數最大位0111 1111,也就是數字127,  負數最大為1111 1111,也就是數字-128

 

上面說的是二進制原碼,但是在java中采用的是補碼的形式,下面介紹下什么是補碼

 

1、反碼:

        一個數如果是正,則它的反碼與原碼相同;

        一個數如果是負,則符號位為1,其余各位是對原碼取反;

 

2、補碼:利用溢出,我們可以將減法變成加法

       對於十進制數,從9得到5可用減法:

       9-4=5    因為4+6=10,我們可以將6作為4的補數

       改寫為加法:

       9+6=15(去掉高位1,也就是減10)得到5.

 

       對於十六進制數,從c到5可用減法:

       c-7=5    因為7+9=16 將9作為7的補數

       改寫為加法:

       c+9=15(去掉高位1,也就是減16)得到5.

 

在計算機中,如果我們用1個字節表示一個數,一個字節有8位,超過8位就進1,在內存中情況為(100000000),進位1被丟棄。

 

⑴一個數為正,則它的原碼、反碼、補碼相同

⑵一個數為負,補碼為:負數的絕對值的反碼加1

 

- 1的原碼為                10000001

- 1的反碼為                11111110

                                                   + 1

- 1的補碼為                11111111

 

10 原碼:0000 1010   它在計算機中的存儲就是 0000 1010, 

-10 絕對值10 原碼: 0000 1010 反碼: 1111 0101 再加1后:1111 0110,此為-10補碼,

好的,計算機中的1111 0110就是代表-10了。

 

-128  絕對值128的二進制表示:1000 0000 按位取反 0111 1111 加1后:1000 0000,

也就是說 -128在計算機中的表示就是 1000 0000 了,

 

Integer.toHexString的參數是int,如果不進行&0xff,那么當一個byte會轉換成int時,

由於int是32位,而byte只有8位這時會進行補位,

例如補碼11111111的十進制數為-1轉換為int時變為11111111111111111111111111111111好多1啊,呵呵!

即0xffffffff但是這個數是不對的,這種補位就會造成誤差。和0xff相與后,高24比特就會被清0了,結果就對了。

 

//Java

Java中的一個byte,其范圍是-128~127的,而Integer.toHexString的參數本來是int,

如果不進行&0xff,那么當一個byte會轉換成int時,對於負數,會做位擴展,

舉例來說,一個byte的-1(即0xff),會被轉換成int的-1(即 0xffffffff),那么轉化出的結果就不是我們想要的了。

 

而0xff默認是整形,所以,一個byte跟0xff相與會先將那個byte轉化成整形運算,

這樣,結果中的高的24個比特就總會被清0, 於是結果總是我們想要的。


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