Java学习篇之---byte与十六进制字符串之间互转

byte与十六进制字符串之间互转

byte,字节类型,占用8bit空间,可用8位2进制数表示;十六进制,每位占有4bit空间,可用4位2进制数表示。

我们可以把每个byte类型转换成两个相应的16进制字符,即把byte的高4位和低4位分别转换成相应的16进制字符H和L,并组合起来得到byte转换到16进制字符串的结果。

即byte用十六进制表示只占2位。

同理,相反的转换也是将两个16进制字符转换成一个byte。

根据以上原理,我们就可以将byte[] 数组转换为16进制字符串了,当然也可以将16进制字符串转换为byte[]数组了。

 * Convert byte[] to hex string.这里我们可以将byte转换成int,然后利用Integer.toHexString(int)来转换成16进制字符串。
 * @param src byte[] data
 * @return hex string
 */
public static String bytesToHexString(byte[] src){
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");
    if (src == null || src.length <= 0) {
        return null;
    }
    for (int i = 0; i < src.length; i++) {
        int v = src[i] & 0xFF;
        String hv = Integer.toHexString(v);
        if (hv.length() < 2) {
            stringBuilder.append(0);
        }
        stringBuilder.append(hv);
    }
    return stringBuilder.toString();
}
/**
 * Convert hex string to byte[]
 * @param hexString the hex string
 * @return byte[]
 */
public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
    if (hexString == null || hexString.equals("")) {
        return null;
    }
    hexString = hexString.toUpperCase();
    int length = hexString.length() / 2;
    char[] hexChars = hexString.toCharArray();
    byte[] d = new byte[length];
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        int pos = i * 2;
        d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));
    }
    return d;
}  
/**
 * Convert char to byte
 * @param c char
 * @return byte
 */
 private byte charToByte(char c) {
    return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
}
//将指定byte数组以16进制的形式打印到控制台
public static void printHexString( byte[] b) {
   for (int i = 0; i < b.length; i++) {
     String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
     if (hex.length() == 1) {
       hex = '0' + hex;
     }
     System.out.print(hex.toUpperCase() );
   }    

}

java中byte转换int时为何与0xff进行与运算

在剖析该问题前请看如下代码

public static String bytes2HexString(byte[] b) {
  String ret = "";
  for (int i = 0; i < b.length; i++) {
   String hex = Integer.toHexString(b[ i ] & 0xFF);
   if (hex.length() == 1) {
    hex = '0' + hex;
   }
   ret += hex.toUpperCase();
  }
  return ret;
}

上面是将byte[]转化十六进制的字符串,注意这里b[ i ] & 0xFF将一个byte和 0xFF进行了与运算,然后使用Integer.toHexString取得了十六进制字符串,可以看出

b[ i ] & 0xFF运算后得出的仍然是个int,那么为何要和 0xFF进行与运算呢?直接 Integer.toHexString(b[ i ]);,将byte强转为int不行吗?答案是不行的。

其原因在于:

1.byte的大小为8bits而int的大小为32bits

2.java的二进制采用的是补码形式

在这里先温习下计算机基础理论:

byte是一个字节保存的,有8个位,即8个0、1。

8位的第一个位是符号位,

也就是说0000 0001代表的是数字1

1000 0000代表的就是-1

所以正数最大位0111 1111,也就是数字127

负数最大为1111 1111,也就是数字-128

上面说的是二进制原码,但是在java中采用的是补码的形式,下面介绍下什么是补码:

1、反码:

一个数如果是正,则它的反码与原码相同;

一个数如果是负,则符号位为1,其余各位是对原码取反;

2、补码:利用溢出,我们可以将减法变成加法

对于十进制数,从9得到5可用减法:

9-4=5    因为4+6=10,我们可以将6作为4的补数

改写为加法:

9+6=15(去掉高位1,也就是减10)得到5.

对于十六进制数,从c到5可用减法:

c-7=5    因为7+9=16 将9作为7的补数

改写为加法:

c+9=15(去掉高位1,也就是减16)得到5.

在计算机中,如果我们用1个字节表示一个数,一个字节有8位,超过8位就进1,在内存中情况为(100000000),进位1被丢弃。

⑴一个数为正,则它的原码、反码、补码相同

⑵一个数为负,刚符号位为1,其余各位是对原码取反,然后整个数加1

- 1的原码为                10000001

- 1的反码为                11111110

+ 1

- 1的补码为                11111111

0的原码为                 00000000

0的反码为                 11111111(正零和负零的反码相同)

+1

0的补码为               100000000(舍掉打头的1,正零和负零的补码相同)

Integer.toHexString的参数是int,如果不进行&0xff,那么当一个byte会转换成int时,由于int是32位,而byte只有8位这时会进行补位,

例如补码11111111的十进制数为-1转换为int时变为11111111111111111111111111111111好多1啊,呵呵!即0xffffffff但是这个数是不对的,这种补位就会造成误差。

和0xff相与后,高24比特就会被清0了,结果就对了。

Java中的一个byte,其范围是-128~127的,而Integer.toHexString的参数本来是int,如果不进行&0xff,那么当一个byte会转换成int时,对于负数,会做位扩展,举例来说,一个byte的-1(即0xff),会被转换成int的-1(即0xffffffff),那么转化出的结果就不是我们想要的了。

而0xff默认是整形,所以,一个byte跟0xff相与会先将那个byte转化成整形运算,这样,结果中的高的24个比特就总会被清0,于是结果总是我们想要的。

时间: 2024-09-29 00:50:47

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