理解 Java 无符号数答案

【问题标题】：Understanding Java unsigned numbers理解 Java 无符号数
【发布时间】：2010-08-02 13:28:59
【问题描述】：

我想了解如何将有符号数转换为无符号数。

可以说我有这个：

byte number = 127; // '1111111'

为了使其无符号，我必须选择“更大”的数据类型 'short' 并应用值为 0x00ff 的 AND 运算符。

short number2;  
number2 = number & 0x00ff;

为什么它使数字无符号？

【问题讨论】：

标签： java byte unsigned

【解决方案1】：

Java 实际上没有无符号原语。

值 127 实际上由“01111111”表示，第一位是符号（0 是正数）。

无符号字节可以保存 0 到 255 的值，但 127 是有符号字节的最大值。由于一个字节有 8 位，带符号的字节消耗 1 位来保存符号。因此，如果要表示大于 127 的值，则需要使用具有更多位数的更大类型。更大的类型也有一个符号保留位，但它至少有 8 位用于实际值，所以你可以表示值 255。

话虽如此，您可能应该避免使用 byte 和 short ，因为它们存在问题。您会注意到我将结果转换为 short，因为运算符实际上返回 int。你应该坚持在 java 中使用 int 和 long，因为它们实现得更好。

编辑：AND 运算符使其无符号，因为符号位是 short 的第一位，并且您将保存字节值的 8 位复制到 short 的最后 8 位。因此，如果您有一个负数，则第一位为 1（这意味着它是负数）实际上成为该值的一部分。并且短路将始终为正，因为它的符号位处于 2 的幂次方的两个高位，会受到短路的影响。

 byte:             10101101
                    ||||||| <- actual value
short:     0000000010101101
            ||||||||||||||| <- actual value

编辑 2：请注意，由于负值使用 two's complement representation，因此该值可能不是您所期望的。所有正值都保持不变。
但是 -128 = 0x10000000 会变成 128
-127 = 0x10000001 将变为 129
依此类推，直到 -1 = 0x11111111 将变为 255

【讨论】：

有关字节和短的问题的任何链接？我偶尔使用过字节，但从未真正使用过短。
@DeanJ：我认为问题在于性能，因为您需要更多的演员，因为许多操作返回 int。
Java 确实有一个无符号的原始类型，它被称为“char”:) 虽然大多数时候它的范围有点有限。
不，看我的编辑2； -127 是 10000001；第一个 1 表示它是负数，而 0000001 表示它是用二进制补码表示的（0000001 = 2^n - 127；其中 n 是类型的位数，在字节 n=8 的情况下）；所以它是 11111111 AND 10000001 是 129
@shlomjmi;许多语言使用二进制补码，因为将数字加在一起非常快。 00000001（一）加上 11111110（负一）= 00000000（零）。你可以把 &(and) 的东西加在一起，带上溢出就行了。

【解决方案2】：

java 没有无符号数据类型。您只需切换到“更大”的数据类型，仅此而已。

【讨论】：

我问这个 AND 操作是如何使它无符号的
它不会使其成为无符号类型。使用移位魔法可以达到的最大效果就是扔掉减号。但这并不能使它成为无符号类型。无论如何，你认为这是怎么发生的？ Bitshifting 会在 JVM 中意外创建新的子类或 hack？

【解决方案3】：

如果您只是从负字节移动到 int，则 int 也将是负数。所以你取负整数（或你的例子中的短整数）并将最高 3 字节（整数）设置为 0x00。

【讨论】：