用于32位带符号二进制字符串的Java Integer.parseInt（）会引发NumberFormatException

Question

这是Java Api的错误吗？

    int i = 0xD3951892;
    System.out.println(i); // -745203566
    String binString = Integer.toBinaryString(i);
    int radix = 2;
    int j = Integer.valueOf(binString, radix );
    Assertions.assertThat(j).isEqualTo(i);

我希望它毫无疑问是真的。但它抛出异常：

java.lang.NumberFormatException: For input string: "11010011100101010001100010010010"
at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:495)
at java.lang.Integer.valueOf(Integer.java:556)
at com.zhugw.temp.IntegerTest.test_valueof_binary_string(IntegerTest.java:14)

所以，如果我有二进制字符串，例如11010011100101010001100010010010，如何在Java中获取其十进制数（-745203566）？ DIY？编写代码来实现下面的等式？

Answer 1

Integer.valueOf(String, int radix)和Integer.parseInt(String, int radix)只会解析值-2 147 483 648到2 147 483 647的数字，即32位有符号整数的值。

这些函数无法解释二进制（radix = 2）的二进制补码数，因为传递的字符串可以是任意长度，因此前导1可以是数字或符号位的一部分。我猜Java的开发人员认为最合乎逻辑的方法是永远不要接受两个补码，而不是假设第32位是符号位。

他们将您的输入二进制字符串读取为无符号3 549 763 730（大于max int值）。要读取负值，您需要提供前面带有-符号的正二进制数。例如-5：

Integer.parseInt("1011", 2); // 11
    // Even if you extended the 1s to try and make two's complement of 5,
    // it would always read it as a positive binary value
Integer.parseInt("-101", 2); // -5, this is right

解决方案：

我建议，首先，如果您可以将其存储为带有额外签名信息的正数（例如-符号），请执行此操作。例如：

String binString;
if(i < 0)
    binString = "-" + Integer.toBinaryString(-i);
else // positive i
    binString = Integer.toBinaryString(i);

如果你需要使用带符号的二进制字符串，为了以二进制二的补码形式（作为一个字符串）取一个负数并将其解析为一个int，我建议你采用这两个字符串。手动补码，将其转换为int，然后更正符号。回想一下，两个补码=一个补码+ 1，而一个补码只是反转每个位。

作为示例实现：

String binString = "11010011100101010001100010010010";
StringBuilder onesComplementBuilder = new StringBuilder();
for(char bit : binString.toCharArray()) {
    // if bit is '0', append a 1. if bit is '1', append a 0.
    onesComplementBuilder.append((bit == '0') ? 1 : 0);
}
String onesComplement = onesComplementBuilder.toString();
System.out.println(onesComplement); // should be the NOT of binString
int converted = Integer.valueOf(onesComplement, 2);
// two's complement = one's complement + 1. This is the positive value
// of our original binary string, so make it negative again.
int value = -(converted + 1);

您还可以为32位二进制补码二进制数编写自己的Integer.parseInt版本。当然，这假设您不使用Java 8而且不能只使用Integer.parseUnsignedInt，@llogiq在输入时指出了这一点。

编辑：您也可以先使用Long.parseLong(String, 2)，然后计算两个补码（并将其掩盖为0xFFFFFFFF），然后将long降级为int。编写速度更快，代码可能更快。

Answer 2

Integer.toBinaryString(..)的API文档明确声明：

  

可以通过调用Integer.parseUnsignedInt(s, 8)从返回的字符串中恢复参数的值。

（从Java 8u25开始）我认为这是一个文档错误，它应该是Integer.parseUnsignedInt(s, 2)。请注意Unsigned。这是因为toBinaryString输出将包含符号位。

编辑：请注意，即使这看起来会产生无符号值，但它不是。这是因为Java实际上没有无符号值的概念，只有少数静态方法可以使用int，就好像它们 无符号一样。