Java中byte與16進制字符串的互相轉換

時間 2019-11-08

標籤 java byte 進制字符串互相轉換欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

Java中byte用二進制表示佔用8位，而咱們知道16進制的每一個字符須要用4位二進制位來表示（23 + 22 + 21 + 20 = 15），因此咱們就能夠把每一個byte轉換成兩個相應的16進制字符，即把byte的高4位和低4位分別轉換成相應的16進制字符H和L，並組合起來獲得byte轉換到16進制字符串的結果new String(H) + new String(L)。即byte用十六進制表示只佔2位。 java

同理，相反的轉換也是將兩個16進制字符轉換成一個byte，原理同上。數組

根據以上原理，咱們就能夠將byte[] 數組轉換爲16進制字符串了，固然也能夠將16進制字符串轉換爲byte[]數組了。 app

/** ui

Java代碼

* Convert byte[] to hex string.這裏咱們能夠將byte轉換成int，而後利用Integer.toHexString(int)來轉換成16進制字符串。
* @param src byte[] data
* @return hex string
*/
public static String bytesToHexString(byte[] src){
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");
if (src == null || src.length <= 0) {
return null;
}
for (int i = 0; i < src.length; i++) {
int v = src[i] & 0xFF;
String hv = Integer.toHexString(v);
if (hv.length() < 2) {
stringBuilder.append(0);
}
stringBuilder.append(hv);
}
return stringBuilder.toString();
}
/**
* Convert hex string to byte[]
* @param hexString the hex string
* @return byte[]
*/
public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
if (hexString == null || hexString.equals("")) {
return null;
}
hexString = hexString.toUpperCase();
int length = hexString.length() / 2;
char[] hexChars = hexString.toCharArray();
byte[] d = new byte[length];
for (int i = 0; i < length; i++) {
int pos = i * 2;
d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));
}
return d;
}
/**
* Convert char to byte
* @param c char
* @return byte
*/
private byte charToByte(char c) {
return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
}

Java代碼

//將指定byte數組以16進制的形式打印到控制檯
public static void printHexString( byte[] b) {
for (int i = 0; i < b.length; i++) {
String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
if (hex.length() == 1) {
hex = '0' + hex;
}
System.out.print(hex.toUpperCase() );
}
}

java中byte轉換int時爲什麼與0xff進行與運算 spa

在剖析該問題前請看以下代碼 .net

Java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的二進制採用的是補碼形式

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，剛符號位爲1，其他各位是對原碼取反，而後整個數加1

- 1的原碼爲             10000001
- 1的反碼爲             11111110
                                                + 1
- 1的補碼爲             11111111

0的原碼爲                00000000
0的反碼爲                11111111（正零和負零的反碼相同）
                                       +1
0的補碼爲             100000000（舍掉打頭的1，正零和負零的補碼相同）

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。

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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。內存