在 Java 中将 long 转换为字节

Posted 2023-03-29

【中文标题】在 Java 中将 long 转换为字节

【英文标题】：Casting long to byte in Java

【发布时间】：2011-08-03 04:55:23

【问题描述】：

我无法理解以下内容：

在java中，

long l = 130L;  
byte b = (byte)l;

如果我打印 b 的值，为什么会得到 -126？ long l的位表示是什么？

【问题讨论】：

我认为代码甚至无法编译

【参考方案1】：

一个字节是一个8位的序列，这使得2^8个case = 256。其中一半表示负数，即-128到-1。然后是0，大约一半，1到127代表正数。

130 因为 Int 看起来像 128 + 2 即：

0000:0000 1000:0000 (128) 
0000:0000 0000:0010 (2) 
0000:0000 1000:0010 (130) 

但是，字节只有 8 位，并且分配只采用原样的位，但只是最后一位：

1000:0010 

第一位表示，它是一个负数。现在你需要添加多少才能达到零？让我们逐步进行：

1000:0010 x + 
0000:0001 1 = 
----------------
1000:0011 (x+1) 

1000:0011 (x+1) +
0000:0001 1 = 
----------------
1000:0100 (x+2) 

让我们迈出更大的步伐。只需在我们有零的地方加 1，但首先我们回到 x：

1000:0010 x + 
0111:1101 y = 
--------------
1111:1111 

现在是转折点：我们再加1，得到0（加上溢出）

1111:1111 (x + y) + 
0000:0001 1
--------- 
0000:0000 0

如果 (x+y) + 1 = 0，x+y = -1。有趣的是，负 1 不仅与设置了“负标志”(“1000:0001”) 的 1 (0000:0001) 相同，而且看起来完全不同。但是，第一个位置总是告诉你符号：1 总是表示负数。

但是我们之前添加了什么？

0111:1101 y = ?

第一个位置没有 1，所以它是一个正值。我们知道如何解构它吗？

 ..f:8421 Position of value (1, 2, 4, 8, 16=f, 32, 64 in opposite direction)
0111:1101 y = ?
 ..f 84 1 = 1+4+8+16+32+64= 125

现在很清楚了：x+125 = -1 => x = -126

您可以想象将这些值组织成一个圆圈，顶部是 0（正午），正值排列在从 0 到 5（但到 127）的时钟上，底部是转折点（ 127 + 1 => -128 [原文如此！]。）现在您可以顺时针继续，将 1 导致 -127、-126、-125、...-3、-2、-1（在 11 点钟方向) 最后又是顶部的 0。

对于较大的数字（small、int、long）需要更大的时钟，零总是在顶部，最大值和最小值总是在底部。但是即使是一个字节也太大了，无法制作图片，所以我制作了一个半字节，一个半字节：

你可以轻松填补图片中的漏洞，很简单！

顺便说一句：整件事不叫casting。铸造只在对象之间使用。如果你有一些东西，它实际上是一个子类型：

 Object o = new String ("casting or not?"); 

这只是一个赋值，因为字符串（总是）是一个对象。不涉及铸造。

 String s = (String) o; 

这是一个选角。到更具体的类型。并非每个对象都是字符串。与整数提升有一个小的关系，因为每个字节都可以无损地转换为 long，但不是每个 long 都可以转换为字节。但是，即使是 Object 类型的 Byte 和 Long，也不是相互继承的。

你只是没有收到警告，因为

byte s = (byte) 42;
long o = s; // no problem, no warning
byte b = (byte) o; // written like casting 

【讨论】：

这应该是公认的答案，非常有用。感谢您的努力！

【参考方案2】：

字节在 Java 中签名 - 因此值的范围是 -128 到 127（含）。

将 130 作为 long 的位模式，当简单地截断为 8 位时，就是 -126 作为一个字节的位模式。

再举一个例子：

int x = 255;
byte b = (byte) x; // b is now -1

【讨论】：

谢谢乔恩。但是 l 中的位值是多少？二进制中的 130 等于 '10000010' 那么这里的截断是如​​何发生的呢？ l 中被截断为-126 .. 的值是多少？

@Pan：这正是位模式……在 2 的补码 (en.wikipedia.org/wiki/Two's_complement) 中，8 位值是 -126。你明白我的例子，'11111111' 以 -1 结尾吗？原理完全一样。

【参考方案3】：

你是说byte b = (byte)l？

Java 的类型是有符号的，因此字节允许 -128 和 +127 之间的数字。

【参考方案4】：

供初学者理解： 1 字节 = 8 位 范围（源自 2 的补码系统）= [-2^(n-1) 到 2^(n-1)-1]，其中 n 为否。位数 所以范围是 -128 到 127

只要值的增量超过可能的最高 +ve 值，流量就会转到可能的最低 -ve 值。

所以在值达到 127 之后，流量从 -128 继续到 -127 到 -126 覆盖 130 的总空间，因此 o/p 为 -126

【讨论】：

我认为你的意思是字节的范围是 -128 到 127。int 的范围是 -2147483648 到 2147483647。

是的..我的意思是字节

您的标题具有误导性，您的帖子中没有问题。