如何获取byte的各个bit值以及常见位操作

项目中通过信号采集板的数据获取车上仪表盘指示灯的信息，将接收到的数据转成byte后，还要将每一个Byte的各个Bit值分离出来，这样才知道每个bit的值代表的具体信息。这里记录下如何获取byte的各个bit值，一些常见的位操作也顺便记录下。

1、分离出一个Byte的各个Bit的值

一个英文字符占一个字节(1字母=1 byte=8 bit)，一个汉字占两个字节(1汉字=2 byte=16 bit)。

其中，bit: 位，一个二进制数据0或1，是1bit。

　　   byte:字节，存储空间的基本计量单位，1 byte=8 bit。

byte：1个字节(8位) (-128~127)  (-2^7~2^7-1)

short:2个字节(16位) (-32768~32767)  (-2^15~2^25-1)

int:4个字节(32位) (-2147483648~2147483647)  (-2^31~2^31-1)

long:8个字节(84位) (9223372036854774808~9223372036854774807)  (-2^63~2^63-1)

float:4个字节(32位) (3.402823e+38~1.401298e-45)  (e+是乘以10的38次方，e-45是乘以10 的负45次方)

double:8个字节(64位) (1.797693e~4.9000000e-324)

(1)byte-->bit

public class T {
    /**
     * 将byte转换为一个长度为8的byte数组，数组每个值代表bit
     */
    public static byte[] getBooleanArray(byte b) {
        byte[] array = new byte[8];
        for (int i = 7; i >= 0; i--) {
            array[i] = (byte)(b & 1);
            b = (byte) (b >> 1);
        }
        return array;
    }
    /**
     * 把byte转为字符串的bit
     */
    public static String byteToBit(byte b) {
        return ""
                + (byte) ((b >> 7) & 0x1) + (byte) ((b >> 6) & 0x1)
                + (byte) ((b >> 5) & 0x1) + (byte) ((b >> 4) & 0x1)
                + (byte) ((b >> 3) & 0x1) + (byte) ((b >> 2) & 0x1)
                + (byte) ((b >> 1) & 0x1) + (byte) ((b >> 0) & 0x1);
    }
    public static void main(String[] args) {
        byte b = 0x35; // 0011 0101
        // 输出 [0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1]
        System.out.println(Arrays.toString(getBooleanArray(b)));
        // 输出 00110101
        System.out.println(byteToBit(b));
        // JDK自带的方法，会忽略前面的 0
        System.out.println(Integer.toBinaryString(0x35));
    }
}

(2)bit-->byte

/**
 * 二进制字符串转byte
 */
public static byte decodeBinaryString(String byteStr) {
    int re, len;
    if (null == byteStr) {
        return 0;
    }
    len = byteStr.length();
    if (len != 4 && len != 8) {
        return 0;
    }
    if (len == 8) {// 8 bit处理
        if (byteStr.charAt(0) == ‘0‘) {// 正数
            re = Integer.parseInt(byteStr, 2);
        } else {// 负数
            re = Integer.parseInt(byteStr, 2) - 256;
        }
    } else {// 4 bit处理
        re = Integer.parseInt(byteStr, 2);
    }
    return (byte) re;
} 

2、左移和右移

直接举例说明：

(1)左移：3左移2位

　　|0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0011

00|0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100   空位补0

3<<1=6;3<<2=12;3<<3=24;

由此可看出一个规律：

3x2^1=6;3x2^2=12;3x2^3=24;

(2)右移：6右移2位

0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0110|

0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0001|10

空位补0（看最高位，这里最高位为0），负数最高位为1，补1。

总结：<<左移：就是乘以2的移动的位数次幂。

　　　 >>右移：就是除以2的移动的位数次幂。

　　　 >>：最高位补什么由原有数据的最高位值而定，补0或1。

　　　 >>>无符号右移：无论最高位是什么，右移后都补0。

3、与(&)、或(|)、异或(^)

直接举例说明：

(1)6&3=2;

　　　110             1代表真，0代表假

　 &　011

　　   010=2

(2)6|5=7;

　　   110

|   101

111=7

(3) 6^5=3;

　　    110

^   101

011=3

再举一个例子： 7^4^4=7;  (一个数异或同一个数两次，结果还是那个数，可以用来数据加密)

　　     111

^   100

011

^   100

111=7