JAVA 二进制基础

Posted 2020-10-24 初心不变1

主要内容

1.十进制二进制互转

2.二进制的位运算

3.JDK内置的进制转换

4.JAVA中的进制

十进制二进制互转

57 111001

 

 

二进制的位运算：优点：特定情况下，计算方便，被支持面广泛。

① 按位与& (两位全位1，结果才为1)

0与0=0；0与1=0；1与0=0； 1与1=1；

例：51与5

00110011

---------------

00000101

=00000001

=1

位运算的特殊用法：

*清零，取一个数中的指定位

 

②按位或 | (只要有一个位位1，结果就为1)

0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1;

例：51|5 =

00110011

---------------

00000101

=00110111 = 55

或运算的特殊用法：

常用来对一个数据的某些位置1；

 

③异或运算 ∧ (两个相应位为“异”，则该结果为1，否则为0)

0∧ 0=0; 0∧ 1=1; 1∧ 0=1; 1∧ 1=0;

例：51∧ 5=

00110011

---------------

00000101

=00110110=54

特殊用法：

*使特定位翻转

*与0异或保留原值

*取反运算(对一个二进制数按位取反，即将0变为1,1变为0)

 

利用与0异或，两个变量交换值的方法：

两个变量交换值的方法有：

1.借助第三个变量

C=A; A=B; B=C;

2.利用加减法

C=A+B; B=C-B; A=C-B;

3.用位异或运算实现 (效率最高)

A=A∧B; B =A∧B; A=A∧B;

 

左移运算<< (将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位，左边的二进制位丢弃，右边补0)

2<<1= 4

 

右移运算>>(将一个运算对象的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1，右边丢弃)

 

无符号右移

 

负数以其正值的补码形式表示

 

原码：一个正数按照绝对值大小转换成的二进制称为原码。

 

反码

 

补码：反码加1称为补码

 

JDK内置的进制转换：

 

JAVA中的进制：

平时开发，进制转换和位操作用的并不多，因为JAVA处理的是高层

在跨平台中用的较多，文件读写，数据通信等。

 

基本数据类型：

int数据类： 1字节= 8bit

byte(8bit，-128~127)

short(16bit)

int(32bit)

long(64bit)

float：单精度32bit ，双精度64bit

bolean：true 1bit，false 1bit

char：unicode字符 16位

对应的包装类：Integer......

 

在JAVA里面除去基本数据类型的其它类型都是引用数据类型，String是一个类，所以String不是基本类型而是引用类型。

数据类型转换为字节：

int (8143)

8143(00000000，00000000，00011111，11001111)=byte[]={-49，31,0，0}

第一个字节(低端) 8143>>0*8&0xff=（11001111）=207或有符号-49

第二个字节(低端) 8143>>1*8&0xff=（00001111）=31

第三个字节(低端) 8143>>2*8&0xff=（00000000）=0

第四个字节(低端) 8143>>3*8&0xff=（00000000）=0

 

byte转int的时候为什么非要先&0xff计算出来才是正确答案？

首先，JAVA中的二进制采用的是补码形式，并非原码或反码，这3个概念要搞清楚；

其次，byte占8位，int占32位，将byte强制转换为int型时，如果没有做 & 0xff运算，且byte对应的值为负数的话，就会对高位3个字节进行补位，这样就有可能出现补位误差的错误。

举例来说，byte型的-1，其二进制（补码）为11111111（即0xff），转换成int型，值也应该为-1，但经过补位后，得到的二进制为11111111111111111111111111111111（即0xffffffff），这就不是-1了，对吧？

而0xff默认是int型，所以，一个byte跟0xff相与，会先将那个byte转化成int型运算，这样，结果中的高位3个字节就总会被清0，于是结果就是我们想要的了~

 

字符串转化为字节数据 ：

String s； byte[] bs = s.getBytes();

字节数组转化为字符串：

String s = new Stirng(bs)；

String s = new String(bs,encode);//encode指编码方式 "gb2312,utf-8"

 1 public class Convert {
 2 
 3     /**
 4      * <<左移运算<<右移运算<<<无符号右移
 5      */
 6 
 7     // int转Byte[]
 8     public static byte[] int2Bytes(int id) {
 9         byte[] arr = new byte[4];
10         arr[0] = (byte) ((int) (id >> 0 * 8) & 0xff);
11         arr[1] = (byte) ((int) (id >> 1 * 8) & 0xff);
12         arr[2] = (byte) ((int) (id >> 2 * 8) & 0xff);
13         arr[3] = (byte) ((int) (id >> 3 * 8) & 0xff);
14         return arr;
15     }
16 
17     // Byte[]转int
18     public static int Bytes2int(byte[] arr) {
19         int rs0 = (int) ((arr[0] & 0xff) << 0 * 8);
20         int rs1 = (int) ((arr[1] & 0xff) << 1 * 8);
21         int rs2 = (int) ((arr[2] & 0xff) << 2 * 8);
22         int rs3 = (int) ((arr[3] & 0xff) << 3 * 8);
23         return rs0 + rs1 + rs2 + rs3;
24     }
25 
26     // long转化为byte[]
27     public static byte[] long4Bytes(long id) {
28         byte[] arr = new byte[8];
29         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
30             arr[i] = (byte) ((int) (id >> i * 8) & 0xff);
31         }
32         return arr;
33     }
34 
35     /**
36      * byte[]转化为long型和转化int型一样，只是long是64bit，而int是32bit
37      */
38     public static void main(String[] args) {
39         byte[] arr = Convert.int2Bytes(8143);
40         System.out.println(arr[0] + "\\n" + arr[1] + "\\n" + arr[2] + "\\n" + arr[3]);
41         int rs = Convert.Bytes2int(arr);
42         System.out.println(rs);
43 
44         byte[] arr2 = Convert.long4Bytes(20);
45         for (byte b : arr2) {
46             System.out.println(b);
47         }
48 
49         // 字符串与字节数组：
50         String describle = "我是字符串";
51         byte[] barr = describle.getBytes();
52         String des = new String(barr);
53         System.out.println(des);
54     }
55 
56 }

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