Question

我正在开发一个已经用Python开发的Android应用程序。在Python程序中，有一行我想要完全理解：

self.comfd = Serial(...) # from the pySerial API
....
self.buffer  = list(struct.unpack('192H', self.comfd.read(384)))

根据我的理解，self.comfd.read(384)正在读取384个字节，而unpack('192H'正在从该数据中解包192个无符号短路。这是对的吗？

现在在Java中，我已经能够使用

读取缓冲区了

SerialPort device = SerialPort(file, baud, flags);
InputStream in = device.getInputStream();

我的问题是，现在我有输入流，如何创建像Python程序一样的无符号短路？

我尝试了什么（没有产生正确的值）：

byte[] buffer = new byte[384];
in.read(buffer);
ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(2);
for (int i = 0; i < buffer.length / 2; i++) {
    bb.put(buffer[i]);
    bb.put(buffer[i + 1]);
    short val = bb.getShort(0);
    System.out.println(val);
    bb.clear();
}

我做错了什么？谢谢你的帮助！

编辑：我收录了Jason C的答案，而且我的循环错误。通过将其更改为

for (int i = 0; i < buffer.length; i=i+2)解决了我的问题。

Answer 1

您可以使用char（它是Java中的16位无符号值），例如：

byte[] buffer = ...;
ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(buffer); // don't need to put()
int val = (int)bb.getChar(0);

使用bb.order（）设置big-little-endian。

你也可以在不使用ByteBuffer的情况下将2个字节打包成int（假设是little-endian）。字节是用Java签名的，所以你必须在移位之前将字节转换为无符号值，你可以通过将它临时存储在一个short（或int或任何大到足以容纳0-255的东西）来完成：

short b0 = (buffer[0] & 255); // trick converts to unsigned
short b1 = (buffer[1] & 255);
int val = b0 | (b1 << 8);

// or just put it all inline:
int val = (buffer[0]&255) | ((buffer[1]&255) << 8);

对于big-endian数据，只需交换b0和b1。

希望有所帮助。

Answer 2

Java没有无符号数字（char是无符号的16位但它不是数字，char的数学将始终导致int的隐式强制转换

如果您将2个字节的无符号数据读入short并想要查看范围为0-65535（而不是-32768 - 32767）的值，则必须使用可以包含值的类型那范围。

如果是16位short，则下一个更大的是32位int。实现这一诀窍的转换是

short signed = ...;
int unsigned = signed & 0xFFFF;

假设signed的值为0xFFFF，则会发生以下情况：

short signed = -1; // FFFF on byte level

表达式signed & 0xFFFF包含short和int。 0xFFFF是一个文字整数类型号，在Java源代码中找到它时被视为int。您可以将其long更改为0xFFFFL（如果您想将未签名的int转换为long，则需要这样做。）

由于&运算符需要共同类型的Java，因此Java会默默转换较小的一行。

int stillSigned = (int) signed; // hidden step

它仍将具有完全相同的-1值，因为这是在无条件查看它之前的情况，但它在字节级别上更改为0xFFFFFFFF。

现在应用位操作来删除所有添加的FF s

int unsigned = stillSigned & 0xFFFF;

并且您在字节级别最终得到0x0000FFFF，并且最终可以看到65535的值。

由于您碰巧拥有16位值，因此可以使用char并将其强制转换为int。

char value = ...;
int unsigned = value;

但上述方法适用于任何未签名的转化：byteValue & 0xFF，shortValue & 0xFFFF，intValue & 0xFFFFFFFFL

接下来你应该做的就是不要使用简单的InputStream来做

SerialPort device = SerialPort(file, baud, flags);
InputStream in = device.getInputStream(); 
byte[] buffer = new byte[384];
in.read(buffer);

原因是InputStream#read(byte[])无法保证读取缓冲区中所需的所有字节。它返回它已读取的字节数，如果流已完成，则返回-1。手动编写确保填充缓冲区的代码是令人讨厌的，但有一个简单的解决方案：DataInputStream

SerialPort device = SerialPort(file, baud, flags);
DataInputStream in = new DataInputStream(device.getInputStream());
byte[] buffer = new byte[384];
in.readFully(buffer);

DataInputStream具有非常好的功能，您可以使用：

SerialPort device = SerialPort(file, baud, flags);
DataInputStream in = new DataInputStream(device.getInputStream());
int unsignedShort = in.readUnsignedShort();

从byte[]数据中获取不同数字的另一种方法是使用ByteBuffer，因为它提供了.getShort()等方法

SerialPort device = SerialPort(file, baud, flags);
DataInputStream in = new DataInputStream(device.getInputStream());
byte[] buffer = new byte[384];
in.readFully(buffer);
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap(buffer);
while (byteBuffer.hasRemaining()) {
    int unsigned = byteBuffer.getChar();
    System.out.println(unsigned);
}

用Java读取序列信息

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