数据的二进制表示&数据类型转换

数据的二进制表示

以下先以java中的byte类型为模板将（长度短，代码好写。。。）

	byte b1 = (byte) 0b00000000;//0b表示后面的数据用二进制表示，0为八进制，0x为十六进制，十进制不带前缀
	byte b2 = (byte) 0b10000000;
	byte b3 = (byte) 0b11111111;
	System.out.println(b1);
	System.out.println(b2);
	System.out.println(b3);
	//以上的输出结果为0、-128、-1

为何二进制与数据是这么对应的？个人理解是方便计算机进行运算。试想以下情况：
有一个数x的值为-128，我们使x加一变为-127，如果-128的二进制表示为0b11111111，那么-127应当为0b11111110，虽然值+1，但是二进制表示却是-1，底层不符合逻辑。所以逻辑一点，表面上既然+1，那底层最好也+1，所以-128用0b10000000来表示更合理，-127则相应的为0b10000001，底层的确比-128大1。
以这种方法表示，0b11111111则表示-1，而-1加一之后为0，二进制加一为0b100000000(8个0)，因为byte长度为一个字节，即只有8bits，溢出的1被舍去，剩下为0b00000000，正好为0，符合-1+1=0。

数据类型转换

上面的东西看完之后，我们进入正题。
之前我正在用java来实现通信，期间需要将各种数据与byte类型进行转换，而在将byte型转成int型数据时发现了一件事情。以如下代码为例：

	byte b = (byte) 0xff;//即255
	System.out.println(b);
	System.out.println((int) b);
	System.out.println(b & 0xff);
	System.out.println((int) (b & 0xff));
	System.out.println(b | 0x00);
	System.out.println((int) (b | 0x00));

三行输出分别为-1、-1、255、255、-1、-1
真是一件很令人头疼的事
我们先得出以下结论：

1. 是否进行强制类型转换对结果没有影响
2. 让byte型数据与0进行或("|")运算不会使输出结果发生改变（即以byte类型输出，值域为-128~127）
3. 让byte型数据与0xff（相对于8bits的数据来说即各位全是1）进行与("&")运算，会以比byte值域更大的域来输出，输出的数据明显超过了byte的值域

现在我们来看看下面这种情况：

	byte b = (byte) 0xff;
	int num = (int) b;
	System.out.println(num );
	System.out.println(num  & 0xff);
	System.out.println(num  & 0xffff);
	System.out.println(num  & 0xffffffff);
	System.out.println(num  | 0x00);

我们提前将byte类型转换成了int类型，输出结果如下：-1、255、65535、-1、-1
显然，num的二进制表示为0b111111111111111111111111(32个1)
我们又得出以下结论：

1. 将byte型转换成int型时（可以拓展为短数据类型转换成长数据类型），会保持值不变（负数高位补1，正数高位补0）
2. 与上面相反，将int型转换成byte型时（长变短），如果发生溢值，则会舍弃高位，保留低位

以上就是我进行的全部测试
但是这里还有一个问题没有解决，希望有大神能给我一些帮助：
为什么b & 0xff和b | 0x00的值不一样，理论上两者都不会使值发生变化

至此，我想讲的就讲完了，谢谢大家的阅读。