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要将 int 转换为字节数组,我使用以下代码:

int a = 128;
byte[] b = convertIntValueToByteArray(a);
private static byte[] convertIntValueToByteArray(int intValue){
  BigInteger bigInteger = BigInteger.valueOf(intValue);
  byte[] origByteArray = bigInteger.toByteArray();
  byte[] noSignByteArray = new byte[bigInteger.bitLength()/8];

  if(bigInteger.bitLength()%8!=0){
    noSignByteArray = origByteArray;
  }else{
    System.arraycopy(origByteArray,1,noSignByteArray,0,noSignByteArray.length);
  }

  return noSignByteArray;
}

我正在尝试做两件事。

1)我需要知道原始整数的字节数(四舍五入到结束字节)。但是,当我调用 toByteArray() 方法时,我不需要为符号位添加的额外位。这就是我有辅助方法的原因。所以在这个例子中,如果我没有辅助方法,当我将 128 转换为字节数组时,由于符号位,我得到的长度为 2 个八位字节,但我只希望它是一个八位字节。

2)我需要数字的积极表示。在这个例子中,如果我尝试打印数组 b 中的第一个元素,我得到 -128。但是,我将使用的数字只是正数,所以我真正想要的是 128。我仅限于使用字节数组。有没有办法做到这一点?

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感谢您的回复。我还没有找到我正在寻找的确切答案,所以我会尝试提供更多细节。最终,我想在数据输出流上写入不同类型的值。在这篇文章中,我想澄清将整数写入数据输出流时会发生什么。我遇到过两种情况。

1)

DataOutputStream os = new DataOutputStream(this.socket.getOutputStream());

byte[] b = BigInteger.valueOf(128).toByteArray();

os.write(b);

2)

DataOutputStream os = new DataOutputStream(this.socket.getOutputStream());
os.write(128);

在第一种情况下,当从数据输入流中读取字节时,字节数组中的第一个元素似乎是表示 msb 的 0,而数组中的第二个元素包含数字 -128。但是,由于 msb 为 0,我们可以确定它是正数。在第二种情况下,没有 msb 并且从输入流读取的字节数组中存在的唯一元素是 -128。我期待数据输出流的 write() 方法以与 BigInteger 对象上的 toByteArray() 方法相同的方式将 int 转换为字节数组。但是,情况似乎并非如此,因为 msb 不存在。所以我的问题是,在第二种情况下,如果没有 msb,我们应该如何知道 128 应该是一个正数而不是负数。

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你可能已经知道

  • 在一个八位字节中,模式10000000可以解释为 128 或 -128,具体取决于,嗯,外部解释
  • Java 的byte类型仅将八位字节解释为 -128...127 中的值。

如果您正在构建一个整个世界仅由非负整数组成的应用程序,那么您可以简单地完成所有工作,假设字节值 -128 将意味着 128 并且 -127 将意味着 129 并且......并且 - 1 表示 255。这当然是可行的,但需要工作。

处理像这样的“无符号字节”的概念通常是通过将字节扩展为 ashortint将高阶位全部设置为零然后执行算术或显示您的值来完成的。您需要确定这种方法是否更符合您的喜好,而不仅仅是将 128 表示为数组中的两个八位字节。

于 2012-05-28T19:56:55.420 回答
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我认为以下代码可能就足够了。

在 java中int是一个二进制补码:

-1              = 111...111
ones complement = 000...000; + 1 =
1               = 000...001

所以关于符号位我不明白。就这样,你能做到Math.abs(n)。一个字节的范围从 -128 到 127,但解释是一个掩码问题,如下所示。

public static void main(String[] args) {
    int n = 128;

    byte[] bytes = intToFlexBytes(n);
    for (byte b: bytes)
        System.out.println("byte " + (((int)b) & 0xFF));
}

public static byte[] intToFlexBytes(int n) {
    // Convert int to byte[4], via a ByteBuffer:
    byte[] bytes = new byte[4];
    ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(4);
    bb.asIntBuffer().put(n);
    bb.position(0);
    bb.get(bytes);

    // Leading bytes with 0:
    int i = 0;
    while (i < 4 && bytes[i] == 0)
        ++i;

    // Shorten bytes array if needed:
    if (i != 0) {
        byte[] shortenedBytes = new byte[4 - i];
        for (int j = i; j < 4; ++j) {
            shortenedBytes[j - i] = bytes[j]; // System.arrayCopy not needed.
        }
        bytes = shortenedBytes;
    }
    return bytes;
}
于 2012-05-28T20:31:41.207 回答
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要回答您的第一个问题(使用无符号表示法表示非负整数需要多少字节),请考虑我在 Common Lisp 中编写的以下函数。

(defconstant +bits-per-byte+ 8)

(defun bit-length (n)
  (check-type n (integer 0) "a nonnegative integer")
  (if (zerop n)
      1
      (1+ (floor (log n 2)))))

(defun bytes-for-bits (n)
  (check-type n (integer 1) "a positive integer")
  (values (ceiling n +bits-per-byte+)))

这些突出了问题的数学基础:即,对告诉您支配给定的非负整数需要多少 2 的幂(由位提供),调整为具有 的阶跃函数floor,以及它需要的字节数再次保持该位数作为阶跃函数,这次用 调整ceiling

请注意,数字零作为对数函数的输入是不能容忍的,因此我们明确避免使用它。您可能会观察到,该bit-length函数也可以通过对核心表达式进行轻微转换来编写:

(defun bit-length-alt (n)
  (check-type n (integer 0) "a nonnegative integer")
  (values (ceiling (log (1+ n) 2))))

不幸的是,由于1的对数始终为零,无论底数如何,这个版本说整数零可以用零位表示,这不是我们想要的答案。

对于您的第二个目标,您可以使用我上面定义的函数来分配所需的字节数,并逐步设置您需要的位,忽略符号。很难判断您是否无法在字节向量中设置正确的位,或者您的问题是否在于以避免将高位视为符号位的方式解释位(即二进制补码表示)。请详细说明您需要什么样的推动才能让您再次移动。

于 2012-05-28T20:55:00.930 回答