Java int类型如何获取高低位

目录

• int类型如何获取高低位
• 大小端序
• 获取int的高低位字节数组
• 高低位和byte转int
• 什么是高低位？
• 什么是低8位？
• 如何将byte转换为int？

int类型如何获取高低位

去年笔者和一个硬件厂商调试打印机的时候遇到这个一个问题，厂商需要打印报文中传输报文的长度标志，按大端序，将长度的高位和低位放到两个字节里，笔者由于基础知识不牢固，在这个问题上浪费了较长时间，今年开始写博客了，就记录一下这个问题。笔者使用了int来记录长度，其实应该用两个字节的short来记录，这样更简单。

大小端序

要想拿int的高低位字节，首先要理解大小端序。这里以int举例，int有四个字节A,B,C,D。那么内存里存储int类型占用了四个字节的位置，这四个字节在内存中肯定占用了连续递增的四个地址，大小端序指得就是这四个字节在这四个地址中是顺序排列的还是逆序排列的。如果是顺序排列的，那么我们叫大端序，如果是逆序排列的，就叫小端序。

再拿网络传输这个int值来举例，甲向乙传输数据，乙拿到甲传的字节数组以后要知道怎么拼接这四个字节，如果甲是按顺序传输这四个字节，而乙按逆序拼接四个字节，那么双方得到的int值肯定是不一样的。那么怎么解决这个问题呢？方法就是双方协定一个顺序，比如按大端序传输，甲将四个字节按大端序传输给乙，乙再按大端序拼接字节，这样双方得到的int值就是一样的了。

总结一下就是，大端序，高位字节在前，低位字节在后。小端序，高位字节在后，低位字节在前。一般交互都是默认大端序。

获取int的高低位字节数组

这里给出了大小端序的int和字节数组互转函数

    /**
     * 小端序 字节数组转int
     *
     * @param bytes
     * @return
     */
    public static int littleEndian(byte[] bytes) {
        return (bytes[0]&0XFF)
                | ((bytes[1]&0XFF) << 8)
                | ((bytes[2]&0XFF) << 16)
                | ((bytes[3]&0XFF) << 24);
    }

    /**
     * 大端序 字节数组转int
     *
     * @param bytes
     * @return
     */
    public static int bigEndian(byte[] bytes) {
        //System.out.println(String.format("%32s", Integer.toBinaryString(bytes[3]&0XFF)).replaceAll("\\s", "0"));
        //System.out.println(String.format("%32s", Integer.toBinaryString(((bytes[2]&0XFF) << 8)).replaceAll("\\s", "0")));
        //System.out.println(String.format("%32s", Integer.toBinaryString(((bytes[1]&0XFF) << 16)).replaceAll("\\s", "0")));
        //System.out.println(String.format("%32s", Integer.toBinaryString(((bytes[0]&0XFF) << 24)).replaceAll("\\s", "0")));

        return (bytes[3]&0XFF)
                | ((bytes[2]&0XFF) << 8)
                | ((bytes[1]&0XFF) << 16)
                | ((bytes[0]&0XFF) << 24);
    }

    /**
     * 大端序 int转字节数组
     *
     * @param i
     * @return
     */
    public static byte[] bigEndian(int i) {
        int byte1 = i & 0XFF;
        int byte2 = (i & 0XFFFF) >>> 8;
        int byte3 = (i & 0XFFFFFF) >>> 16;
        int byte4 = (i & 0XFFFFFFFF) >>> 24;
        return new byte[]{(byte) byte4, (byte) byte3, (byte) byte2, (byte) byte1};
    }

    /**
     * 小端序 int转字节数组
     *
     * @param i
     * @return
     */
    public static byte[] littleEndian(int i) {
        int byte1 = i & 0XFF;
        int byte2 = (i & 0XFF << 8) >> 8;
        int byte3 = (i & 0XFF << 16) >> 16;
        int byte4 = (i & 0XFF << 24) >> 24;
        return new byte[]{(byte) byte1, (byte) byte2, (byte) byte3, (byte) byte4};
    }

    public static void main(String[] args) {
        int a = new Random().nextInt();
        String s = String.format("%32s", Integer.toBinaryString(a)).replaceAll("\\s", "0");
        System.out.println("原数据:             " + s.substring(0, 8) + " " + s.substring(8, 16) + " " + s.substring(16, 24) + " " + s.substring(24, 32) + " ");

        byte[] bytes = bigEndian(a);
        System.out.printf("大端序-int转字节数组：");
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            System.out.print(String.format("%8s", Integer.toBinaryString(bytes[i] & 0XFF)).replaceAll("\\s", "0") + " ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("大端序-字节数组转int验证:" + (bigEndian(bytes) == a));

        byte[] bytes2 = littleEndian(a);
        System.out.printf("小端序-int转字节数组：");
        for (int i = 0; i < bytes2.length; i++) {
            System.out.print(String.format("%8s", Integer.toBinaryString(bytes2[i] & 0XFF)).replaceAll("\\s", "0") + " ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("小端序-字节数组转int验证:" + (littleEndian(bytes2) == a));
    }
}

原数据:             10010100 11111001 01101110 00100011
大端序-int转字节数组：10010100 11111001 01101110 00100011
大端序-字节数组转int验证:true
小端序-int转字节数组：00100011 01101110 11111001 10010100
小端序-字节数组转int验证:true

高低位和byte转int

最近研究I/O流，发现read()方法返回的是int类型，原来是将一个byte读入到一个int，有效的数据只占据int型变量的最低8位。在正常情况下这个int型的变量永远都不可能是负数。

什么是高低位？

一个Byte是8位(bit)，其中的“8位”指的是8位2进制数。byte范围是-128--127，如果输入超过这个数值，会编译错误。

如8位二进制数：11001010；1100就是高4位，后面的1010就是低4位。

什么是低8位？

一个int类型的变量能存放4Byte,也就是能存放32位二进制数，而一个32位二进制数中权值最大的24位就是高24位，那么剩下的就是低8位。

如何将byte转换为int？

需要将前24位去除，也就是转换为0。Java对byte总是做有符号处理；

所以可以通过将byte和0xff进行二进制“&“得到它的无符值。

例如：

byte的二进制为：11001010；

0xff的二进制为：11111111；

1111111111111111111111111 11001010 & 11111111 = 000000000000000000000000 11001010

上面的例子为什么会添加这么多“1”？

当系统检测到byte可能会转化成int或者说byte与int类型进行运算的时候，就会将byte的内存空间高位补1（也就是按符号位补位）扩充到32位

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持我们。