byte为什么要与上0xff？

最新推荐文章于 2025-02-23 11:50:24 发布

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#byte

本文探讨了在MD5加密过程中，为何需要将byte数组元素与0xFF进行按位与操作后再赋值给int类型。通过具体示例解释了这一操作背后的原理，即确保从byte到int转换时二进制补码的一致性。

转载：https://www.cnblogs.com/think-in-java/p/5527389.html

https://blog.youkuaiyun.com/lvgaoyanh/article/details/53486933

无意间翻看之间的代码，发现了一段难以理解的代码。

复制代码

     byte[] bs = digest.digest(origin.getBytes(Charset.forName(charsetName))) ;  
          
        for (int i = 0; i < bs.length; i++) {  
            int c = bs[i] & 0xFF ;
            if(c < 16){ 
                sb.append("0");  
            }  
            sb.append(Integer.toHexString(c)) ;  
        }  
        return sb.toString() ;

复制代码

bs是由一段字符串经过MD5加密后，输出的byte数组。我起初难以理解为什么在接下来的循环中要将bs[i]&oxFF再复制给int类型呢？

bs[i]是8位二进制，0xFF转化成8位二进制就是11111111，那么bs[i]&0xFF不是还是bs[i]本身吗？有意思吗？

后来我又写了一个demo

复制代码

package jvmProject;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        byte[] a = new byte[10];
        a[0]= -127;
        System.out.println(a[0]);
        int c = a[0]&0xff;
        System.out.println(c);
    }
}

复制代码

我先打印a[0],在打印a[0]&0xff后的值，本来我想结果应该都是-127.

但是结果真的是出人意料啊！

-127

129

到底是为什么呢？&0xff反而不对了。

楼主真的是不懂啊，后来往补码那个方向想了想。

记得在学计算机原理的时候，了解到计算机内的存储都是利用二进制的补码进行存储的。

复习一下，原码反码补码这三个概念

对于正数（00000001）原码来说，首位表示符号位，反码补码都是本身

对于负数（100000001）原码来说，反码是对原码除了符号位之外作取反运算即（111111110），补码是对反码作+1运算即（111111111）

概念就这么简单。

当将-127赋值给a[0]时候，a[0]作为一个byte类型，其计算机存储的补码是10000001（8位）。

将a[0] 作为int类型向控制台输出的时候，jvm作了一个补位的处理，因为int类型是32位所以补位后的补码就是1111111111111111111111111 10000001（32位），这个32位二进制补码表示的也是-127.

发现没有，虽然byte->int计算机背后存储的二进制补码由10000001（8位）转化成了1111111111111111111111111 10000001（32位）很显然这两个补码表示的十进制数字依然是相同的。

但是我做byte->int的转化所有时候都只是为了保持十进制的一致性吗？

不一定吧？好比我们拿到的文件流转成byte数组，难道我们关心的是byte数组的十进制的值是多少吗？我们关心的是其背后二进制存储的补码吧

所以大家应该能猜到为什么byte类型的数字要&0xff再赋值给int类型，其本质原因就是想保持二进制补码的一致性。

当byte要转化为int的时候，高的24位必然会补1，这样，其二进制补码其实已经不一致了，&0xff可以将高的24位置为0，低8位保持原样。这样做的目的就是为了保证二进制数据的一致性。

当然拉，保证了二进制数据性的同时，如果二进制被当作byte和int来解读，其10进制的值必然是不同的，因为符号位位置已经发生了变化。

象例2中，int c = a[0]&0xff; a[0]&0xff=1111111111111111111111111 10000001&11111111=000000000000000000000000 10000001 ，这个值算一下就是129，

所以c的输出的值就是129。有人问为什么上面的式子中a[0]不是8位而是32位，因为当系统检测到byte可能会转化成int或者说byte与int类型进行运算的时候，就会将byte的内存空间高位补1（也就是按符号位补位）扩充到32位，再参与运算。上面的0xff其实是int类型的字面量值，所以可以说byte与int进行运算。