java的byte数据类型总结||二进制的原码、反码和补码

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二进制的原码、反码和补码

正数

负数

byte

byte的取值范围为什么是-128~127

byte与ASCII

byte&0xff的作用

int强转换为byte

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二进制的原码、反码和补码

原码就是二进制定点表示法，即最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小。

反码表示法规定：正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外。

补码表示法规定：正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加1。

正数

首位表示符号位，原码、反码和补码都是本身。

负数

如何计算负数在计算机中的二进制（即它的补码）？

首先对负数的绝对值取反，然后+1得到负数的补码。

 

例如：byte a=-5

-5的绝对值=5   5的二进制表示是  0000 0101     取反得到 1111 1010    +1运算得到 1111 1011  ，那么1111 1011就是-5的补码。

 

也可以这样，用原码计算

例如：byte a=-5  原码表示       1000  0101 

计算其反码为  1111 1010

计算其补码为  1111 1011

所以 -5在计算机中表示为1111 1011

 

byte

byte的取值范围为什么是-128~127

 

byte 表示一个字节，8bit，其中最高位是符号位。因此，最大值为 0111 1111，即127；最小值是负数为 1000 0000（规定）【其他数据类型的最大最小值也可以这样以此类推】。在计算机中二进制都是以补码的形式表示的，我们也可以这样来理解，为什么最小是-128

 

最小负数补码表示为：1000 0000

由补码计算原码：

 

1000 0000 作-1 运算 得到 0111 1111，取反  1000 0000  因为负数的补码是其绝对值取反，即10000000为最小负数的绝对值，而10000000的十进制表示是128，所以最小负数是-128

 

byte与ASCII

 

标准ASCII 码也叫基础ASCII码，使用7 位二进制数（剩下的1位二进制为0）来表示所有的大写和小写字母，数字0 到9、标点符号， 以及在美式英语中使用的特殊控制字符。

 

ASCII码表示的范围是0~127  刚好byte类型可以覆盖到。因此byte类型和ASCII可以互相转换。可以根据ASCII对照表进行查看http://tool.oschina.net/commons?type=4

 

当byte类型的变量的值实时是在''单引号里面的时候，该byte变量的值表示的是ASCII码，可以通过ASCII对照表查看其真实的数值。

比如：

public class ByteTest {
    public static void main(String args[]) {
        byte a = 'a';
        byte b = 'B';
        byte c = '4';

        System.out.println("a=" + a);
        System.out.println("b=" + b);
        System.out.println("c=" + c);
    }
}

输出：

a=97
b=66
c=52

byte&0xff的作用

byte->int   因为byte是8位，而int是32位，当byte类型转换为int类型的时候，会自动用符号位补足高位。例如 -5  1111 1011 转为int 类型会表示为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011  其表示的十进制的数值不变。

 

有的时候，我们只想保留二进制的补码形式，我们可以用byte&0xff。0xff是十六进制，默认是int类型，其二进制表示为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111    将byte类型的数值跟0xff作&操作，可以将高24位变为0，保留低8位。当然对应的十进制数也发生了变化。(相当于将byte变成无符号int类型)

例如：byte a=-5     ((int)-5)&0xff

  1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011

&

   0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111

= 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1011

 

int强转换为byte

例如：int a=234    byte b=(byte)a -->得到b=-22  因为234已经超出了byte类型的表示范围，强转会直接丢弃高位，保留低8位。

int类型的234的二进制表示为：1110 1010【高24位全是0】 强转为byte类型，舍弃高24位得到1110 1010 ，第一位为符号位1，得到一个负数-22。