在字节数组中表示一个数字（java编程）

Posted 2023-02-23

【中文标题】在字节数组中表示一个数字（java编程）

【英文标题】：Representing a number in a byte array (java programming)

【发布时间】：2011-02-21 13:42:01

【问题描述】：

我试图在一个两字节数组中表示端口号 9876（或十六进制的 0x2694）：

class foo 
     public static void main (String args[]) 
   byte[] sendData = new byte[1];

   sendData[0] = 0x26;
   sendData[1] = 0x94;
     

但是我收到了一个关于可能会丢失精度的警告：

foo.java:5: possible loss of precision
found   : int
required: byte
   sendData[1] = 0x94;
                 ^
1 error

如何在两字节数组中表示数字 9876 而不会丢失精度？

注意：我选择了@Björn 的代码作为正确答案，但@glowcoder 的代码也很好用。这只是解决同一问题的不同方法。谢谢大家！

【问题讨论】：

请注意，通过网络发送的扁平化数据结构通常使用 Java 中的 DataOutputStream（或其子类 ObjectOutputStream）来完成。无需每次都重新发明bitfiddling :-)

@meriton: 更好的是，使用java.nio.ByteBuffer 可以做到这一切，不必处理 IOException，也可以控制字节序。

【参考方案1】：

您是否尝试过转换为字节？例如

sendData[1] = (byte)0x94;

【讨论】：

那会导致我的精度下降，不是吗？

@Mark：它会让编译器清楚你正在做你想做的事。 0x94 在一个字节的范围内，所以这里没有实际的精度损失。

我以为一个字节的范围是-128到127，0x94是148

@Mark - 0x94 作为一个字节实际上不是 148，而是 -108。

@Mark：嗯……不。看位，一个字节的范围是0b00000000到0b11111111，0x94=0b10010100，正好在它的范围内。按位，“有符号字节”的概念没有任何意义。只有当您将八位序列解释为整数时，它才开始变得清晰。

【参考方案2】：

0x94 是十进制的 148，超出了 java 中字节的范围（-128 到 127）。 您可以执行以下操作之一：

1) 强制转换可以正常工作，因为它将保留二进制表示（对于 0x00 到 0xFF，没有有意义的位被截断）：

 sendData[1] = (byte)0x94; 

2) 0x94 作为有符号字节的二进制表示是-108（-0x6C），所以下面的效果是一样的：

sendData[1] = -0x6C; //or -108 in decimal

【讨论】：

要将有符号字节转换回其无符号整数形式，您可以简单地写b & 0xff。

【参考方案3】：

Björn 对使用流给出了一个很好的通用答案。你也可以使用java.nio.ByteBuffer 来做同样的事情，这会导致代码稍微少一些，并且你还可以控制输出的字节序（字节顺序）。

创建字节数组：

public static byte[] toByteArray(int bits) 
    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(4);
    buf.putInt(bits);
    return buf.array();

反转它：

public static int fromByteArray(byte[] b) 
    ByteBuffer buf = ByteBuffer.wrap(b);
    return buf.getInt();

【参考方案4】：

我的第一个答案是位移，但再想一想，我认为使用输出流可能会更好，更容易理解。我通常避免强制转换，但如果您不寻求通用解决方案，我想这没关系。 :)

使用流，一个通用的解决方案：

public byte[] intToByteArray(final int i) throws java.io.IOException 
    java.io.ByteArrayOutputStream b = new java.io.ByteArrayOutputStream();
    java.io.DataOutputStream d = new java.io.DataOutputStream(b);
    d.writeInt(i);
    d.flush();

    return b.toByteArray();

然后反转它：

public int byteArrayToInt(final byte[] b) throws IOException 
    java.io.ByteArrayInputStream ba = new java.io.ByteArrayInputStream(b);
    java.io.DataInputStream d = new java.io.DataInputStream(ba);

    return d.readInt();

【讨论】：

您也可以使用 java.nio.ByteBuffer 进行一般性操作，并在必要时控制字节序。我已经为这种可能性添加了答案。

【参考方案5】：

您必须转换为 (byte)，因为 java 中的默认数字类型是 int，它大于 byte。只要值适合字节，就可以转换。

【参考方案6】：

试试这个：

sendData[0] =(byte)0x26
sendData[1] =(byte)0x94

或者这个：

sendData[0] =(byte)38
sendData[1] =(byte)148

您必须将数据转换为字节才能将其分配给字节！

这并不意味着你失去了精度，只是写 0x26 意味着一个 int 到 Java 编译器..

但还要注意：一个字节的范围是从 -128 到 127，所以在 0x94=148 的情况下，它会在字节转换后表示为 '-108' ，所以它在数学计算中不能正常工作..

【参考方案7】：

这是因为 Java 中的所有内容都已签名。 0x94 (148) 大于 Byte.MAX_VALUE(2^7-1)。

你需要的是

public static byte[] intToByteArray(int value) 
    byte[] b = new byte[4];
    for (int i = 0; i < 4; i++) 
        int offset = (b.length - 1 - i) * 8;
        b[i] = (byte) ((value >>> offset) & 0xFF);
    
    return b;

【讨论】：

注意，这会完成 int 的所有 4 个字节......你只需要其中的两个。剩下的就很简单了。

这有两个错误——这不是因为所有内容都已签名，而是因为 0x94 是一个 int，而不是一个字节，其次是 char 类型是无符号的，第三——该代码是一个笑话吗？如果你只是在和那个人打交道，那可能值得 +1 :) 如果你用 (byte) 沮丧的话，原来的很好

0x94 是一个 int，因为它不适合字节 because bytes are signed。你是正确的，字符是无符号的 - 但是，这是规则的例外，因为它不是 intended 是一个数字 - JavaGods 决定他们的所有数字都将被签名。你能像数字一样使用它来优化字符串吗？是的你可以。它是否打算用作数字？否。Character 类是否扩展了 Number 类？不。第三，不，这段代码不是开玩笑，这是将任何 int 转换为字节数组以准确表示其位的合法方式。过去我用它来创建 TCP/IP 数据包。

我试过你的代码，效果很好。感谢您帮助初学者学习 Java！