• byte数组转float实现与byte转换其它类型时进行&运算原理


    下面是将byte数组转换为float的实现

        public static float getFloat(byte[] b) { 
            int accum = 0; 
            accum = accum|(b[0] & 0xff) << 0;
            accum = accum|(b[1] & 0xff) << 8; 
            accum = accum|(b[2] & 0xff) << 16; 
            accum = accum|(b[3] & 0xff) << 24; 
            System.out.println(accum);
            return Float.intBitsToFloat(accum); 
        }

    注:上面的byte数组转float的实现,其实就是C#中的BitConvetor.toSingle();方法!

    byte转换其它类型时进行&运算原理:

    在剖析该问题前请看如下代码

        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;
        }

    上面是将byte[]转化十六进制的字符串,注意这里b[i] & 0xFF将一个byte和 0xFF进行了与运算,然后使用Integer.toHexString取得了十六进制字符串,可以看出
    b[i] & 0xFF运算后得出的仍然是个int,那么为何要和 0xFF进行与运算呢?直接 Integer.toHexString(b[i]);,将byte强转为int不行吗?答案是不行的.

    其原因在于:
    1.byte的大小为8bits而int的大小为32bits
    2.java的二进制采用的是补码形式

    在这里先温习下计算机基础理论

    byte是一个字节保存的,有8个位,即8个0、1。
    8位的第一个位是符号位, 
    也就是说0000 0001代表的是数字1 
    1000 0000代表的就是-1 
    所以正数最大位0111 1111,也就是数字127 
    负数最大为1111 1111,也就是数字-128

    上面说的是二进制原码,但是在java中采用的是补码的形式,下面介绍下什么是补码

    1、反码:
            一个数如果是正,则它的反码与原码相同;
            一个数如果是负,则符号位为1,其余各位是对原码取反;

    2、补码:利用溢出,我们可以将减法变成加法
           对于十进制数,从9得到5可用减法:
           9-4=5    因为4+6=10,我们可以将6作为4的补数
           改写为加法:
           9+6=15(去掉高位1,也就是减10)得到5.

           对于十六进制数,从c到5可用减法:
           c-7=5    因为7+9=16 将9作为7的补数
           改写为加法:
           c+9=15(去掉高位1,也就是减16)得到5.

        在计算机中,如果我们用1个字节表示一个数,一个字节有8位,超过8位就进1,在内存中情况为(100000000),进位1被丢弃。

        ⑴一个数为正,则它的原码、反码、补码相同
        ⑵一个数为负,刚符号位为1,其余各位是对原码取反,然后整个数加1
        
     - 1的原码为                10000001
     - 1的反码为                11111110
                                                       + 1
     - 1的补码为                11111111
     
     0的原码为                 00000000
     0的反码为                 11111111(正零和负零的反码相同)
                                              +1
     0的补码为               100000000(舍掉打头的1,正零和负零的补码相同)

    Integer.toHexString的参数是int,如果不进行&0xff,那么当一个byte会转换成int时,由于int是32位,而byte只有8位这时会进行补位,
    例如补码11111111的十进制数为-1转换为int时变为11111111111111111111111111111111好多1啊,呵呵!即0xffffffff但是这个数是不对的,这种补位就会造成误差。
    和0xff相与后,高24比特就会被清0了,结果就对了。

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