java byte數據類型詳解

Java代碼  

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,注意這裏b[ i ] & 0xFF將一個byte和 0xFF進行了與運算,

而後使用Integer.toHexString取得了十六進制字符串,能夠看出b[ i ] & 0xFF運算後得出的仍然是個int,

那麼爲什麼要和 0xFF進行與運算呢?直接 Integer.toHexString(b[ i ]);,將byte強轉爲int不行嗎?

 

答案是不行的.

其緣由在於:

1.byte的大小爲8bits而int的大小爲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

 

在這裏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表明的是數字1 1000 0000表明的就是-1

因此正數最大位0111 1111，也就是數字127,  負數最大爲1111 1111，也就是數字-128

 

上面說的是二進制原碼，可是在java中採用的是補碼的形式，下面介紹下什麼是補碼

 

一、反碼：

        一個數若是是正，則它的反碼與原碼相同；

        一個數若是是負，則符號位爲1，其他各位是對原碼取反；

 

二、補碼：利用溢出，咱們能夠將減法變成加法

       對於十進制數，從9獲得5可用減法：

       9－4＝5    由於4+6＝10，咱們能夠將6做爲4的補數

       改寫爲加法：

       9+6＝15（去掉高位1，也就是減10）獲得5.

 

       對於十六進制數，從c到5可用減法：

       c－7＝5    由於7+9＝16 將9做爲7的補數

       改寫爲加法：

       c+9＝15（去掉高位1，也就是減16）獲得5.

 

在計算機中，若是咱們用1個字節表示一個數，一個字節有8位，超過8位就進1，在內存中狀況爲（100000000），進位1被丟棄。

 

⑴一個數爲正，則它的原碼、反碼、補碼相同

⑵一個數爲負，補碼爲：負數的絕對值的反碼加1

 

- 1的原碼爲                10000001

- 1的反碼爲                11111110

                                                   + 1

- 1的補碼爲                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後：1111 0110，此爲-10補碼，

好的，計算機中的1111 0110就是表明-10了。

 

-128  絕對值128的二進制表示：1000 0000 按位取反 0111 1111 加1後：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，若是不進行&0xff，那麼當一個byte會轉換成int時，

因爲int是32位，而byte只有8位這時會進行補位，

例如補碼11111111的十進制數爲-1轉換爲int時變爲11111111111111111111111111111111好多1啊，呵呵！

即0xffffffff可是這個數是不對的，這種補位就會形成偏差。和0xff相與後，高24比特就會被清0了，結果就對了。

 

//Java

Java中的一個byte，其範圍是-128~127的，而Integer.toHexString的參數原本是int，

若是不進行&0xff，那麼當一個byte會轉換成int時，對於負數，會作位擴展，

舉例來講，一個byte的-1（即0xff），會被轉換成int的-1（即 0xffffffff），那麼轉化出的結果就不是咱們想要的了。

 

而0xff默認是整形，因此，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，因而結果老是咱們想要的。