java inputStream中的int转byte和byte转int的方式和注意事项

小知识：

byte (8位)，short(16位)，int (32位)，long(64位)  此处只列整数

有符号位的第一位表示符号，0 表示 正，1 表示 负 

正数的反码：与原码相同

负数的反码：原码的符号位不变，其他位取反

正数的补码：与原码相同

负数的补码：反码+1

整数的正数在内存中显示的跟源码一样，如. int i = 1; i 在内存中就是 00000000 00000000 00000000 00000001

整数的负数在内存中显示的是补码，补码 = 反码 + 1，如 -1 的源码是 10000000 00000000 00000000 00000001，那么它的反码就是 11111111 11111111 11111111 11111110，那么它的补码就是 11111111 11111111 11111111 11111111。

正题：

int的二进制码查看：可以通过Integer.toBinaryString(num)，该方法会返回int类型在内存中的二进制代码，注意 int 是32位的，正数显示的是源码，高位如果全是0的话会自动丢弃，所以脑补一下即可。

byte的二进制码查看：
 

public static String getByte(byte b) {
         
         return + (byte) ((b >> 7) & 0x1) + (byte) ((b >> 6) & 0x1)
                + (byte) ((b >> 5) & 0x1) + (byte) ((b >> 4) & 0x1)
                + (byte) ((b >> 3) & 0x1) + (byte) ((b >> 2) & 0x1)
                + (byte) ((b >> 1) & 0x1) + (byte) ((b >> 0) & 0x1) + "";
        /*
        *
         0x 表示16进制
         >> 表示右移 b >> 7 表示 右移7位（舍弃低6位）
         位与运算符（&）:运算规则：两个数都转为二进制，然后从高位开始比较，如果两个数都为1则为1，否则为0。 
         & 0x1 的意思是：该数值与16进制的1进行位于运算，作用就是 如果最低位是 1 就取 1 ，0 就取 0，目的是获取最低位。
        *
        * */
    }

介绍完基础后开始介绍输入流inputStream ，该类有一个重要的方法 read()，读取一个字节，并返回该字节，注意读取的是一个字节，也就是8位二进制代码，是无符号位的，取值范围是0～255 ，也就是低8位是读取的字节，其余的24位全是0 ，但是它把它放到一个int长度的数据类型中保存，根据强转规则，int 转 byte 会截取低 8位，所以 输入流中的 int 可以直接强转为 byte ，不会丢失数据。

即：int i = in.read(); byte b = (byte)i; 即可。

明白这个原理对打印日志什么的很方便，比如我想查看打印一个文件的内容，用以下代码即可(这样写只是方便理解)：

public void input2(){
        try(InputStream in = new FileInputStream(new File("/Users/chengong/Desktop/test.txt"))){
            byte[] bytes = new byte[in.available()];
            int i;
            int j = 0;
            while((i = in.read()) != -1){
                bytes[j] = (byte)i;
                j ++ ;
            }
            String s = new String(bytes);
            System.out.println(s);
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

//---------------以上只是方便理解，实际小文本直接按下面代码就可以了

public void testInp(){
        try(InputStream in = new FileInputStream(new File("/Users/chengong/Desktop/test.txt"))){
            if(in.available()>0){
                byte[] bytes = new byte[in.available()];
                in.read(bytes);
                String s = new String(bytes);
                System.out.println(s);
            }
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

 

但是重点来了，byte转为int就有问题了，因为前面说过，数值在内存中是有符号的，byte转为int的时候会考虑符号位，如果符号位是0 那么强转后是正常的，如果符号位位1，那么强转位 int 就会导致强转后的int跟最初的int不一致，原理是：

假如输入流中读取的一个字节是 10000001，该数值是无符号位的，它表示 129，读出来的int是

00000000 00000000 0000000 10000001

强转为byte后只截取低8为，即 10000001，整数是有符号位的，该值是 -1 的源码。补码是 11111111。

那么该值再强转为int后就会考虑符号位，符号位保留，高位补 0 ，即 1000000 00000000 00000000 00000001。补码是32个1。

因为该值之前是 00000000 00000000 0000000 10000001，所以就出问题了。

那么怎么解决呢？

对强转前的byte做个判断，如果是正，即符号位为0，就直接强转，没问题。

如果是负，即符号为 1，就让该值与 11111111 11111111 11111111 00000000 进行位异或运算^ ,即 byte^-256。

位异或运算（^）:两个数转为二进制，然后从高位开始比较，如果相同则为0，不相同则为1。

11111111 11111111 11111111 10000001

^

11111111 11111111 11111111 00000000

=00000000 00000000 0000000 10000001。

 

所以 int i = byte > 0?byte:byte^-256; 即可。

也可以 int i =  byte > 0?byte:byte+256; 原理类似。

 

有些东西看似简单，原理还是有点复杂，仔细研究才能运用自如，文章纯属手敲，如有错误，欢迎斧正和批评，谢谢！

 

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