带符号字节的按位与运算

Question

代码如下：

int i = 200;
byte b = (byte) 200;
System.out.println(b);
System.out.println((short) (b));
System.out.println((b & 0xff));
System.out.println((short) (b & 0xff));

这是输出：

按位与 0xff 不应该改变 b 中的任何内容，但显然它确实有效果，为什么？

Answer 1

Java byte 是有符号类型。这就是为什么您在打印时会看到一个负数：200 或 0xC8 高于 byte 表示的最大正数，因此它被解释为负数 byte。

然而，0xff 常量是一个 int。当您对 byte 和 int^* 执行算术和按位逻辑运算时，结果变为 int。这就是为什么您在第二组示例中看到 200 的原因：(b & 0xff) 生成一个整数 200，它在收缩转换为 short 后仍然是 200，因为200 适合 short 而不会变为负值。

^* 或另一个 byte，就此而言； Java 标准指定了根据操作数类型应用的转换列表。

Answer 2

它有影响，因为 200 超出了最大可能（有符号）byte、127。由于此溢出，该值已分配 -56。值 -128 的最高有效字节已设置。

11001000

因此，前 2 个输出语句显示 -56，并且强制转换为 short 将执行符号扩展以保留负值。

当您执行 & 0xff 时，会发生 2 件事。首先，该值被提升为带有符号扩展的 int。

11111111 11111111 11111111 11001000

然后进行位与运算，只保留最后8位。这里第8位不再是-128，而是128，所以恢复了200。

00000000 00000000 00000000 11001000

无论是否将值强制转换为 short，都会发生这种情况； a short 有 16 位，可以很容易地表示 200.

00000000 11001000

Answer 3

使用不同的整数类型是一个雷区。

例如，这里发生了什么？

byte b = (byte) 200;

实际上相当于

int i = 200;
byte b = (byte)i;

并且缩小转换 (byte) 只是取 int 值的最低 8 位。

带符号字节的按位与运算

Bitwise AND operation with a signed byte

java

bit-manipulation