long、int和short与byte之间的转化

引言

昨天有个朋友问我long转byte要怎么转，然后吃饭期间我问了身边的人，发现也不会转。所以我想有必要写一些位操作符和转化规则，同时还有一些不常用，但是源码中经常出现的操作符。不可能所有的都写出来，但是举一反三就可以了。在技术点中介绍一些不常用但是常见的操作符，后半部分展示实现转化的代码。笔者目前整理的一些blog针对面试都是超高频出现的。大家可以点击链接：http://blog.csdn.net/u012403290

技术点：

计算机中存储是用补码！！，同时注意一下计算省略了高位不变部分

1、byte：有符号（意思是有正和负），在网络传输中都是会用到byte的，它占1个字节，共8位，比如说11111111就可以用1个byte表示，转化为10进制：- （2的6次+2的5次+2的4次+2的3次+2的2次+2的1次+2的0次） = -127。其中前7位表示数字，最高位表示符号，0为正，1为负。范围是 （-2的7次 ~ 2的7次 - 1），那为什么前面最小是-127，范围最小又是-128呢？因为规定-0（10000000）为-128。

2、short：有符号，占2个字节，共16位。同byte一样，它的取值范围就是 （-2的15次 ~ 2的15次 - 1）。

3、int ：有符号，占4个字节，共32位。它的取值范围就是（-2的31次 ~ 2的31次）。

4、long：有符号，占8个字节，共64位，它的取值范围就是（-2的63次 ~ 2的63次）。

5、^：表示异或位运算，两者相同则为0，两者不同则为1。比如说15^2，15用二进制表示就是1111，2用2进制表示就是0010，两者进行异或运算，结果就是1101，转换为十进制就是13。

A	B	A^B
1	1	0
1	0	1
0	1	1
0	0	0

6、|：表示或运算，两者只有有一个为1就为1， 比如说13|2，13用二进制表示就是1101，2用二进制表示就是0010，两者进行或运算，那么结果就是1111，转换为十进制就是15。

A	B	A或B
1	1	1
1	0	1
0	1	1
0	0	0

7、&：表示与运算，两者都为1就为1，其余都为0，比如说15&2， 13用二进制表示就是1111，2用二进制表示就是0010， 两者进行与运算，那么结果就是0010，转换为十进制就是2。

A	B	A&B
1	1	1
1	0	0
0	1	0
0	0	0

8、~：取反，就是本来是0变成1，本来是1变成0。

A	~B
1	0
0	1

注意：本来我打算不想解释这块的，但是学知识，既然要学了，就尽自己最大努力一次性一个知识点学透彻。我举个例子，比如说-15|3等于多少呢？有些人会觉得-15转化为二进制就是10001111，而3转化为二进制就是00000011，那么结果应该是10001111呀，转换为十进制就是-15呀？大家可以自己写个demo就会发现是不对的。要注意在计算机中所有的都是用补码的形式存储的，之所以上面介绍两个正数是对的，因为正数的反码和补码都是一样的。而负数求补码应该是出去符号位取反+1，我们再来看看这个题-15|3，其中-15的原码为10001111，反码为11110000，那么补码就是11110001，然后3的补码为00000011，两者进行或操作就是11110011，你以为结束了么？还没有，再又要求它的原码了，原码就是补码再求补码再+1（是不是已经晕掉了？），也就是10001101，结果就是-13。为了大家都好理解，我这里用算式整理一下：

求 -15|3

[-15]原码 = 10001111

[-15]反码 = 11110000 //原码求反码符号位不变

[-15]补码 = 11110001 //反码+1等于补码

[3]原码 = 00000011

[3]反码 = 00000011 //正数都一致

[3]补码 = 00000011 //正数都一致

-15|3 = 11110011 //两个补码进行或操作

[结果]补码 = 11110011 //上面求得的值

[结果]反码 = 10001100 //符号位不变

[结果]原码 = 10001101 //反码+1

100001101 转化为十进制就是-13。

不知道我这么解释会不会更加清楚一些呢？同理的，上面那些（尤其是求反‘~’我故意没写例子，大家自己去试试吧）。

在说一次，正数的原码，补码，反码都一样，如果一定要说为什么一样，我就举个例子。有这么一个等式7+（-7）=0。

我们知道

[-7]原 = 10000111

[-7]反 = 11111000

[-7]补 = 11111001

那么如果要存在一个值和[-7]补码相加等于0，是不是就是00000111！！所以正数的补码和原码是一致的。这样解释虽然怪怪的，但是可以知道的确是这样的。

9、<<:左移运算符，不需要考虑符号位，因为在后面补0，把二进制的数字向左移动，低位补0。比如说 3<<2。3的二进制码为11，向左移动2位就是1100，那么结果就是12。

10、>>：右移运算符，带符号位。根据这个要移动的数字决定正负，如果是正数，那么就在前面补0，如果是负数就在前面补1。比如说 3>>2，3的二进制码为00000011，向右移动2位，就变成00000000，转化为十进制就是0了（3是正数所以在高位补0）。再比如说-3>>2，-3的二进制码为10000011，转化为补码（只要涉及到负数，就需要转换到补码计算，正数之所以不用转化，是因为他们的补码和原码是一致的）11111101，进行位移运算，就是11111111，这个是补码，需要再转回原码。那么就是取反+1，结果就是10000001，转化为十进制就是-1。

11、>>>：右移运算符，与上面的区别就是这个运算符是无符号的。不论正负，高位都补0。如果要用-3>>2来验证，因为高位补0，就需要把所有的位数都写全了。如果是int，那就要写成32位来运算。切记切记。上面很多因为高位的变化“取反再取反”会导致前面所有的位都没变所以我就简化了，但是这个>>>运算符不行哦，它会把负数变为正数。

代码实现

基本步骤：

①分析转化和代转化之间位数的关系

②计算偏移量。每次都取最后8位

③把最后8位和0xff进行&操作

④得出结果。

有人会问，为什么要和0xff进行&操作？这里我做一下解释，因为再在割的时候，我们要保证最后8位是一致的，更高位都要置0，这样才能保证数据的一致性。比如说由byte转化成short。位数从8位变成了16位，那么在计算机自己看来，它会把前面多出来的8位置1。而&0xff就可以把前面所有的位数都置0。

1、short 与 byte互相转化

public static byte[] short2byte(short s){
byte[] b = new byte[2];
for(int i = 0; i < 2; i++){
int offset = 16 - (i+1)*8; //因为byte占4个字节，所以要计算偏移量
b[i] = (byte)((s >> offset)&0xff); //把16位分为2个8位进行分别存储
}
return b;
}

public static short byte2short(byte[] b){
short l = 0;
for (int i = 0; i < 2; i++) {
l<<=8; //<<=和我们的 +=是一样的，意思就是 l = l << 8
l |= (b[i] & 0xff); //和上面也是一样的  l = l | (b[i]&0xff)
}
return l;
}

2、int和byte的转化也差不多

public static byte[] int2byte(int s){
byte[] b = new byte[2];
for(int i = 0; i < 4; i++){
int offset = 16 - (i+1)*8; //因为byte占4个字节，所以要计算偏移量
b[i] = (byte)((s >> offset)&0xff); //把32位分为4个8位进行分别存储
}
return b;
}

public static int byte2int(byte[] b){
int l = 0;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
l<<=8; //<<=和我们的 +=是一样的，意思就是 l = l << 8
l |= (b[i] & 0xff); //和上面也是一样的  l = l | (b[i]&0xff)
}
return l;
}

那么long和byte的转化，甚至是long和short等之间的转化大家自己琢磨。看到这里是不是觉得自己要学的东西很多，大学学过的都忘记了呢？没关系，以后我会经常给大家复习一些重要但是不常用的东西哦。