在剖析該問題前請看如下代碼
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的二進制采用的是補碼形式
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，剛符號位為1，其余各位是對原碼取反，然后整個數加1
- 1的原碼為 10000001
- 1的反碼為 11111110
+ 1
- 1的補碼為 11111111
0的原碼為 00000000
0的反碼為 11111111（正零和負零的反碼相同）
+1
0的補碼為 100000000（舍掉打頭的1，正零和負零的補碼相同）
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。
需要注意幾點：
1.計算機中數據按照補碼存儲
2.byte是8位，int是32位，byte轉換為int后是32位，如果不和0xff進行與運算，
例如：byte=-1 那么轉為int的補碼就是11111111 11111111 11111111 11111111，toHexString()后就是ff ff ff ff 跟原來的相比較多了三個ff。
byte為負數，高3字節就填充1，整數就補0，所以，如果byte是正數那么是否進行&0xff結果都一樣；如果是負數就一定需要&0xff。