Question

我有以下方法：

int convert3ByteChunkTo24Bits(final byte[] bytes) {
    int bitsFor3ByteChunk = 0;

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[0] & 0b11111111);

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk << 8;
    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[1] & 0b11111111);

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk << 8;
    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[2] & 0b11111111);

    return bitsFor3ByteChunk & 0b00000000_11111111_11111111_11111111;
}

该方法的目的是追加传递的字节并以int格式返回。这是我的测试方法：

void testConvert3ByteChunkTo24Bits() {
    final byte ca = (byte) 0xCA;
    final byte fe = (byte) 0xFE;
    final byte ba = (byte) 0xBA;

    final byte[] man = {ca, fe, ba};
    final int bytesIn24Bits = base64EncoderHelper.convert3ByteChunkTo24Bits(man);

    System.out.println(bytesIn24Bits);
}

结果输出为：

13303482

以二进制形式表示：

00000000110010101111111010111010

这是正确的，是以后的预期结果：

0xCA = 11001010
0xFE = 11111110
0xBA = 10111010

所以，到目前为止一切顺利。只有一件事我不明白，为什么我需要逻辑和

(bytes[0] & 0b11111111)

当我不进行按位和操作时，如果实现如下：

int convert3ByteChunkTo24Bits(final byte[] bytes) {
    int bitsFor3ByteChunk = 0;

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[0]);

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk << 8;
    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[1]);

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk << 8;
    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[2]);

    return bitsFor3ByteChunk & 0b00000000_11111111_11111111_11111111;
}

结果将是：

00000000111111111111111110111010

我错过了什么？什么

bytes[0] & 0b11111111

修复此处？（我发现它有点试用 - 错误，但仍然好奇为什么它有效..）

Answer 1

它处理有符号字节。

说byte[0]的值为0b10000000。这看起来对你和我来说都是128，但由于manual，它看起来像-128。在使用int的计算中使用该值时，它将被符号扩展为值为11111111111111111111111110000000的int，这是一个值为-128的int

为避免此问题，此代码按位0b11111111执行。这是一个整数运算，因此该字节隐式转换为int 11111111111111111111111110000000，但and将其转换为00000000000000000000000010000000，这是所需的128。

这是对two's complement arithmatic的臭名昭着的Java问题的攻击。</ p>

Answer 2

在：

bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[0] & 0b11111111);

bytes[0]首先扩展为int值（整数全部用两个补码表示）。然后，对于存储在0xFF中的byte这样的值，相应的int值将为0xFFFFFFFF。然后屏蔽它以保留低8位。

Answer 3

人类可读的等价物只是

Byte.toUnsignedInt(b)

或者如果你真的想明确但效率低下：

b < 0?  b + 256: b

老实说，当jdk方法或简单数学存在同样的事情时编写类似的代码只是混淆，我希望编写这样的代码的人永远不会和其他人一起结束......除非他们在C语言或其他一些固有的低级别字节争论项目中编写设备驱动程序。

使用0b1111_1111对一个字节进行按位运算是做什么的？

3 个答案: