在无符号字节变量中表示有符号字节

Question

如果这个问题的标题不清楚，我深表歉意，但我想不出用这么几句话来描述我的困境的最佳方式。

我正在编写一个 java 和 C# 之间的通信框架，使用套接字和逐字节传输信息。

我遇到了一个困扰我好几个小时的问题。正如你希望知道的那样。 java的字节基类型是有符号的，这意味着如果你用整数形式表示它，它可以存储-128到+127。然而，C# 使用无符号字节，这意味着它以整数形式存储 0-255。

这是我遇到问题的地方。如果需要将一些字节的信息从我的 c# 客户端发送到我的 java 服务器，我使用以下代码：

C#：

MemoryStream stream;

public void write(byte[] b, int off, int len) {
    stream.Write(b, off, len);
}

Java：

DataInputStream in;

public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException{
    in.read(b, off, len));
}

如您所见，这些代码段非常相似，在它们自己的语言中使用时会产生可预测的结果。但是，由于签名的不同，这些会产生不可用的数据。

也就是说，如果我从我的 c# 客户端向 java 服务器发送 255，我将在 java 服务器上收到 -1 的值。这是因为这两个值都由这 8 位表示：11111111

最好为了解决这个问题，我需要使用以下代码，使用sbyte，c# 的有符号字节。

C#：

MemoryStream stream;

public void write(sbyte[] b, int off, int len) {

    //Code to change sbyte into a byte but keeping it in the form in which java will understand

    stream.Write(b, off, len);
}

我基本上需要将 java 的有符号字节表示形式存储在无符号 C# 字节中，以便将该字节发送到服务器。我还需要反向执行此操作，以从我的 java 服务器接收到的字节中获取一个 sbyte。

我尝试了很多方法来做到这一点，但都没有成功。如果有人知道我该如何解决这个问题，我将不胜感激。

Answer 1

除了停止将字节视为数字之外，您基本上不需要做任何事情。将它们视为 8 位，Java 和 C# 是相同的。您很少真的想将字节视为量级 - 它通常只是像图像这样的二进制数据，或者可能是编码文本。

如果您想将字节 10100011 从 Java 发送到 C#，反之亦然，只需以最自然的方式进行即可。这些位将是正确的，即使当您将它们视为数字时字节值会有所不同。

目前尚不完全清楚您实际尝试传播的数据是什么，但在 99.9% 的情况下，您可以将 byte[] 视为不透明的二进制数据，无需担心即可传输。

如果您确实需要将字节视为量级，则需要计算出您想要的范围。处理 Java 范围更容易，因为 C# 可以通过 sbyte[]... @ 在 Java 端并用底部 8 位屏蔽它：

byte b = ...;
int unsigned = b & 0xff;

如果您确实需要在 C# 上将 byte[] 视为 sbyte[] 或反之亦然，您可以使用一个小秘密：尽管 C# 不允许您在两者之间进行转换，但 CLR 可以。您需要做的就是通过转换对object 的引用来欺骗C# 编译器，使其认为它可能 是有效的——否则它认为它最清楚。所以这会毫无例外地执行：

byte[] x = new byte[] { 255 };
sbyte[] y = (sbyte[]) (object) x;
Console.WriteLine(y[0]); // -1

您可以以完全相同的方式向另一个方向转换。