java - 将位转换为整数

Question

我收到一个包含字节数组的数据包，我必须从中获取一些整数值。这是文档的一部分。有人能帮助我吗？

这是一个 4 字节的数组。

年从 1990 到 2052（6 位），月从 1 到 12（4 位），日从 1 到 31（5 位），小时从 0 到 23（5 位），分钟从 0 到 59（6 位），秒从 0 到 59（6 位） 默认值：2000 年 1 月 1 日，12:00:00

消息的格式是小端。

Answer 1

您需要的是一些按位运算。首先，用字节构造一个 int ：

int n = b[0] | (b[1] << 8) | (b[2] << 16) | (b[3] << 24);

然后，将 int 切成组件。现在，您的问题没有指定字段的方向是从右到左还是从左到右。该问题与字节顺序有关，但不完全相同。所以让我们假设字段从左到右。

良好的感觉建议从左到右。这样可以比较时间值的整数表示 - 年位的重要性大于月位等，因此当您比较对应于两个时间点的整数时，您会得到按时间顺序正确的结果。

这是给你的心理图像。这是一个整数变量，由位组成：

f e d c b a 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
            -----
              offset is 6, length is 3

让我们定义一个函数，该函数在给定偏移量（以位为单位）处从 int 获取任意块，并具有给定的长度（以位为单位）。

int bits(int n, int offset, int length)
{
    //shift the bits rightward, so that the desired chunk is at the right end
    n = n >> (31 - offset - length); 

    //prepare a mask where only the rightmost `length`  bits are 1's
    int mask = ~(-1 << length);

    //zero out all bits but the right chunk
    return n & mask;
}

本来可以是单行的，但我想让它有点指导意义。通过手动为每个块指定移位因子和掩码，以下答案中的人们有效地内联了此函数。

现在让我们分解。假设 n 来自最上面的片段：

int year  = bits(n, 0,  6),
    month = bits(n, 6,  4),
    day   = bits(n, 10, 5),
    hour  = bits(n, 15, 5),
    min   = bits(n, 20, 6),
    sec   = bits(n, 26, 6);

我们通过将先前字段的总长度组合在一起来获得偏移量的值。这是在字段从左到右的假设下；如果他们反过来，偏移值会不同。

这有意义吗？

编辑：如果位块从右到左，那么它是这样的：

int sec   = bits(n, 0,  6),
    min   = bits(n, 6,  6),
    hour  = bits(n, 12, 5),
    day   = bits(n, 17, 5),
    month = bits(n, 22, 4),
    year  = bits(n, 26, 6);

Answer 2

首先，我将其转换为整数：

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;

int timestamp = ByteBuffer.wrap(byte_array).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).getInt();

接下来，我将其拆开：

int yearCode  = (timestamp >> 26) & 0b111111;
int monthCode = (timestamp >> 22) & 0b1111;
int dayCode   = (timestamp >> 17) & 0b11111;
int hourCode  = (timestamp >> 12) & 0b11111;
int minCode   = (timestamp >> 6)  & 0b111111;
int secCode   = (timestamp >> 0)  & 0b111111;

第一行的掩蔽和最后一行的移位不是绝对必要的，但为了清楚起见，将其保留。

最后一步是将 1900 添加到 中yearCode，您就完成了！

Answer 3

假设您有 java 7，您应该能够将年份读取为

    int year = 1990
    + ((b[0] & 0b1000_0000) << 5)
    + ((b[0] & 0b0100_0000) << 4)
    + ((b[0] & 0b0010_0000) << 3)
    + ((b[0] & 0b0001_0000) << 2)
    + ((b[0] & 0b0000_1000) << 1)
    + ((b[0] & 0b0000_0100));

月份为

    int month = 1 
    + ((b[0] & 0b1000_0010) << 3)
    + ((b[0] & 0b0100_0001) << 2)
    + ((b[1] & 0b1000_0000) << 1)
    + ((b[1] & 0b0100_0000));

我让你以同样的方式做其他整数。

我没有java7，现在不能测试，希望没有错。字节的顺序也可能是相反的。