用于32位带符号二进制字符串的Java Integer.parseInt()会引发NumberFormatException

Question

这是Java Api的错误吗？

    int i = 0xD3951892;
    System.out.println(i); // -745203566
    String binString = Integer.toBinaryString(i);
    int radix = 2;
    int j = Integer.valueOf(binString, radix );
    Assertions.assertThat(j).isEqualTo(i);

我希望它毫无疑问是真的.但它抛出异常:

java.lang.NumberFormatException: For input string: "11010011100101010001100010010010"
at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:495)
at java.lang.Integer.valueOf(Integer.java:556)
at com.zhugw.temp.IntegerTest.test_valueof_binary_string(IntegerTest.java:14)

所以如果我有一个二进制字符串,例如11010011100101010001100010010010,我怎样才能在Java中得到它的十进制数(-745203566)？DIY？编写代码来实现下面的等式？

Answer 1

Integer.valueOf(String, int radix)并且Integer.parseInt(String, int radix)只会解析值-2 147 483 648到2 147 483 647的数字,即32位有符号整数的值.

这些函数不能解释二进制(radix = 2)的二进制补码数,因为传递的字符串可以是任意长度,因此前导1可以是数字或符号位的一部分.我猜Java开发人员认为最合乎逻辑的方法是永远不要接受二进制补码,而不是假设第32位是符号位.

它们将输入二进制字符串读取为无符号3 549 763 730(大于max int值).要读取负值,您需要-在前面给出带有符号的正二进制数.例如-5:

Integer.parseInt("1011", 2); // 11
    // Even if you extended the 1s to try and make two's complement of 5,
    // it would always read it as a positive binary value
Integer.parseInt("-101", 2); // -5, this is right

解决方案:

我建议,首先,如果您可以将其存储为带有额外标志信息的正数(例如-符号),请执行此操作.例如:

String binString;
if(i < 0)
    binString = "-" + Integer.toBinaryString(-i);
else // positive i
    binString = Integer.toBinaryString(i);

如果你需要使用带符号的二进制字符串,为了以二进制二进制补码形式(作为字符串)取一个负数并将其解析为int,我建议你手动取两个补码,将其转换为int,然后更正标志.回想一下,两个补码=一个补码+ 1,一个补码只是反转每个位.

作为示例实现:

String binString = "11010011100101010001100010010010";
StringBuilder onesComplementBuilder = new StringBuilder();
for(char bit : binString.toCharArray()) {
    // if bit is '0', append a 1. if bit is '1', append a 0.
    onesComplementBuilder.append((bit == '0') ? 1 : 0);
}
String onesComplement = onesComplementBuilder.toString();
System.out.println(onesComplement); // should be the NOT of binString
int converted = Integer.valueOf(onesComplement, 2);
// two's complement = one's complement + 1. This is the positive value
// of our original binary string, so make it negative again.
int value = -(converted + 1);

您也可以Integer.parseInt为32位二进制补码二进制数编写自己的版本.当然,这假设你没有使用Java 8而且不能只使用Integer.parseUnsignedInt@llogiq在输入时指出的.

编辑:您也可以Long.parseLong(String, 2)先使用,然后计算二进制补码(并将其掩盖为0xFFFFFFFF),然后将其降级long为int.编写速度更快,代码可能更快.

Answer 2

Integer.toBinaryString(..)明确说明的 API 文档：

可以通过调用从返回的字符串 s 中恢复参数的值Integer.parseUnsignedInt(s, 8)。

（从 Java 8u25 开始）我认为这是一个文档错误，它应该是Integer.parseUnsignedInt(s, 2). 请注意Unsigned. 这是因为toBinaryString输出将包括符号位。

编辑：请注意，即使这看起来会产生无符号值，但事实并非如此。这是因为Java并没有真正具有无符号值的概念，只有几个静态方法与整数工作，就好像它们是无符号。