为什么在Java中左移以更改符号值

Question

我正在使用Java。我想知道为什么Java会产生此输出。我在这里分享代码。

public class vvn {

    public static void main(String[] args)
    {
        byte [] arr = new byte[4];
        arr[0] = (byte)157;
        arr[1] = 1;
        arr[2] = 0;
        arr[3] = 0;
        System.out.format("read 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x \n",arr[3],arr[2],arr[1],arr[0]);
        int v = (arr[0] | (arr[1] << 8) | (arr[2] << 16) | (arr[3] << 24));
        System.out.format("read 0x%x\n",v);

    }

}

我得到的输出为

read 0x0 0x0 0x1 0x9d 
read 0xffffff9d

我预计输出应为0x0000019d

Answer 1

您正在从字节（有符号的8位）转换为整数（有符号的32位）。最高有效位（最左边的一位）保持符号（请参见2的补码）。

您157是10011101二进制文件。由于您将此值分配给有符号字节（java没有无符号字节），因此实际上这是一个负数-99。

现在，当您从字节转换为整数时，将保留该值。在负数的情况下，这意味着将所有位设置为左侧以保留有符号性。就您而言，10011101变为11111111 11111111 11111111 10011101。

无论如何，在Java中使用无符号字节是一场噩梦。基本上，您需要使用0xff屏蔽所有内容（以切断“左侧的对象”），如下所示：

int v = ((arr[0] & 0xff) |
    ((arr[1] & 0xff) << 8) |
    ((arr[2] & 0xff) << 16) |
    ((arr[3] & 0xff) << 24));

美丽，不是吗？

更新1：另外，您可能对Guava的UnsignedBytes感兴趣...

更新2： Java 8字节具有toUnsignedInt（）和toUnsignedLong（）方法。这样，您的计算将变为：

int v = (Byte.toUnsignedInt(arr[0]) |
    (Byte.toUnsignedInt(arr[1]) << 8) |
    (Byte.toUnsignedInt(arr[2]) << 16) |
    (Byte.toUnsignedInt(arr[3]) << 24));