java int与byte[]转换

今天写一个小程序，需要将int数组写入文件，然后再读出来。为了节省空间，打算采用直接把每个int的字节码写入文件，读的时候也是按照int的字节码直接进行读取，省略了逗号、换行符等格式编码。

第一次尝试：

FileOutputStream fOut = new FileOutputStream(f);
for(int i = 0 ; i < intArray.length ; i++){
	fOut.write(intArray[i]);
}

省略了异常处理，FileOutputStream能直接输出int，感觉还挺方便。但是读取的时候，问题就来了，以下为读取的代码：

byte[] byteA = new byte[Integer.SIZE / 8];
while(fInput.read(byteA) > 0){
	System.out.println(this.byteArrayToInt(byteA));
}
		

每次读取4个byte，然后将按照位运算转化为int，流程很简单，但是运行起来有问题。

假设我在文件中输入了128,512两个数字，文件中只要存着以下内容即可保证程序正常运行：

00000000 00000000 00000000 10000000 00000000 00000000 00000010 00000000

但是，文件中实际存着的却是10000000 00000000，原来使用FileOutputStream直接输出int，只会截取int中最低的一个八位组，丢弃其他高位八位组。

因此，还是需要将int转化为byte[]后再输出到文件。

 

第二次尝试：

增加了intToByteArray的转换，第一次我是这么写的，(byte)(value&0xFF000000)，结果只能是0

……
    for(int i = 0 ; i < intArray.length ; i++){
		fOut.write(this.intToByteArray(intArray[i]));
	}
……
private byte[] intToByteArray(int value){
	byte[] byteArray = new byte[4];
	byteArray[0] = (byte) (value & 0xFF);
	byteArray[1] = (byte) (value & 0xFF00);
	byteArray[2] = (byte) (value & 0xFF0000);
	byteArray[3] = (byte) (value & 0xFF000000);
	return byteArray;
}

运行了一遍后，妥妥的有错，改成如下所示：

private byte[] intToByteArray(int value){
	byte[] byteArray = new byte[4];
	byteArray[0] = (byte) (value & 0xFF);
	byteArray[1] = (byte) (value >> 8  & 0xFF);
	byteArray[2] = (byte) (value >> 16 & 0xFF);
	byteArray[3] = (byte) (value >> 24 & 0xFF);
	return byteArray;
}

即可向文件中写入int的byte[4]编码。

然后是读取的代码，只要保证读写大小端法一致就行，没有硬性要求

……
    byte[] byteA = new byte[Integer.SIZE / 8];
    while(fInput.read(byteA) > 0){
    	System.out.println(this.byteArrayToInt(byteA));
    }
……
private int byteArrayToInt(byte[] byteArray){
    if(byteArray.length != 4){
		return 0;
	}
	int value = byteArray[0];
	value |= byteArray[1] << 8;
	value |= byteArray[2] << 16;
	value |= byteArray[3] << 24;
	return value;
}

每次读取4个byte，将其转为int，读取是没问题，但是转换有问题。

假设将1007写入文件，即00000000 00000000 00000011 11101111，byte[]读出来后，会显示为[-17,3,0,0]，执行过我的byteArrayToInt方法后，最终结果为-17。经过测试发现，只要最后一个八位组的值为负，最终结果就是最后一个八位组的显示值，如果为正，则可正常转换。

问题就在于int value = byteArray[0]，这个byte与int的类型转换上，-17在byte中为11101111，转为int后，会补位成为11111111 11111111 11111111 11101111，之后的几次或运算就不会有任何效果。同理，char转int、int转long等低转高时，都需要注意补位的问题。

将代码做如下修改，即可解决问题：

private int byteArrayToInt(byte[] byteArray){
    if(byteArray.length != 4){
		return 0;
	}
	int value = byteArray[0] & 0xFF;
	value |= byteArray[1] << 8;
	value |= byteArray[2] << 16;
	value |= byteArray[3] << 24;
	return value;
}

现将最低的八位组用0xFF“重置“一遍，之后即可正常运行。

 

至此，将int数组写入文件并读取的代码基本完成。

总结

1、FileOutputStream直接输出int，会截取最低的八位组输出，抛弃其余高位

2、byte转int、char转int、int转long等低转高时，以及使用>>进行位运算时，需要注意补位会使用最高位进行补位，而不是使用0进行补位。