如何将字节转换为其二进制字符串表示形式

Question

例如，一个字节B中的位是10000010，如何将位分配给字符串str字面意思，即str = "10000010"。

编辑

我从二进制文件中读取字节，并存储在字节数组B 中。我使用System.out.println(Integer.toBinaryString(B[i]))。问题是

(a) 当位以（最左边的）1 开始时，输出不正确，因为它将B[i] 转换为负整数值。

(b)如果位以0开头，则输出忽略0，例如假设B[0]有00000001，则输出为1而不是00000001

Answer 1

使用Integer#toBinaryString():

byte b1 = (byte) 129;
String s1 = String.format("%8s", Integer.toBinaryString(b1 & 0xFF)).replace(' ', '0');
System.out.println(s1); // 10000001

byte b2 = (byte) 2;
String s2 = String.format("%8s", Integer.toBinaryString(b2 & 0xFF)).replace(' ', '0');
System.out.println(s2); // 00000010

DEMO.

Answer 2

我用过这个。与其他答案类似的想法，但在任何地方都没有看到确切的方法:)

System.out.println(Integer.toBinaryString((b & 0xFF) + 0x100).substring(1));

0xFF 是 255，或 11111111（无符号字节的最大值）。 0x100 是 256，或 100000000

& 将字节向上转换为整数。那时，它可以是从0-255（00000000 到11111111，我排除了前 24 位）。 + 0x100 和 .substring(1) 确保会有前导零。

与João Silva's answer 相比，我对它进行了计时，这比 João Silva's answer 快了 10 倍以上。 http://ideone.com/22DDK1我没有包含 Pshemo 的答案，因为它没有正确填充。

Answer 3

这是你要找的吗？

从字符串转换为字节

byte b = (byte)(int)Integer.valueOf("10000010", 2);
System.out.println(b);// output -> -126

从字节转换为字符串

System.out.println(Integer.toBinaryString((b+256)%256));// output -> "10000010"

或者正如 João Silva 在他的评论中所说的添加前导 0 我们可以将字符串格式化为长度为 8 并将生成的前导空格替换为零，因此对于像 " 1010" 这样的字符串，我们将得到 "00001010"

System.out.println(String.format("%8s", Integer.toBinaryString((b + 256) % 256))
                         .replace(' ', '0'));

Answer 4

您可以检查字节上的每个位，然后将 0 或 1 附加到字符串。这是我为测试编写的一个小辅助方法：

public static String byteToString(byte b) {
    byte[] masks = { -128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 };
    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    for (byte m : masks) {
        if ((b & m) == m) {
            builder.append('1');
        } else {
            builder.append('0');
        }
    }
    return builder.toString();
}

Answer 5

获取字节的每一位并转换为字符串。 假设字节有 8 位，我们可以通过位移动一个一个地得到它们。例如，我们将 6 位字节的第二位向右移动，将 8 位位的第二位移到最后，然后用 0x0001 与 (&) 清除前面的位。

public static String getByteBinaryString(byte b) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i = 7; i >= 0; --i) {
        sb.append(b >>> i & 1);
    }
    return sb.toString();
}

Answer 6

此代码将演示如何将 java int 拆分为 4 个连续字节。 然后，我们可以使用 Java 方法检查每个字节，并与低级字节/位询问相比。

这是运行以下代码时的预期输出：

[Input] Integer value: 8549658

Integer.toBinaryString: 100000100111010100011010
Integer.toHexString: 82751a
Integer.bitCount: 10

Byte 4th Hex Str: 0
Byte 3rd Hex Str: 820000
Byte 2nd Hex Str: 7500
Byte 1st Hex Str: 1a

(1st + 2nd + 3rd + 4th (int(s)) as Integer.toHexString: 82751a
(1st + 2nd + 3rd + 4th (int(s)) ==  Integer.toHexString): true

Individual bits for each byte in a 4 byte int:
00000000 10000010 01110101 00011010

这是要运行的代码：

public class BitsSetCount
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        int send = 8549658;

        System.out.println( "[Input] Integer value: " + send + "\n" );
        BitsSetCount.countBits(  send );
    }

    private static void countBits(int i) 
    {
        System.out.println( "Integer.toBinaryString: " + Integer.toBinaryString(i) );
        System.out.println( "Integer.toHexString: " + Integer.toHexString(i) );
        System.out.println( "Integer.bitCount: "+ Integer.bitCount(i) );

        int d = i & 0xff000000;
        int c = i & 0xff0000;
        int b = i & 0xff00;
        int a = i & 0xff;

        System.out.println( "\nByte 4th Hex Str: " + Integer.toHexString(d) );
        System.out.println( "Byte 3rd Hex Str: " + Integer.toHexString(c) );
        System.out.println( "Byte 2nd Hex Str: " + Integer.toHexString(b) );
        System.out.println( "Byte 1st Hex Str: " + Integer.toHexString(a) );

        int all = a+b+c+d;
        System.out.println( "\n(1st + 2nd + 3rd + 4th (int(s)) as Integer.toHexString: " + Integer.toHexString(all) );

        System.out.println("(1st + 2nd + 3rd + 4th (int(s)) ==  Integer.toHexString): " + 
                Integer.toHexString(all).equals(Integer.toHexString(i) ) );

        System.out.println( "\nIndividual bits for each byte in a 4 byte int:");

        /*
         * Because we are sending the MSF bytes to a method
         * which will work on a single byte and print some
         * bits we are generalising the MSF bytes
         * by making them all the same in terms of their position
         * purely for the purpose of printing or analysis
         */
        System.out.print( 
                    getBits( (byte) (d >> 24) ) + " " + 
                    getBits( (byte) (c >> 16) ) + " " + 
                    getBits( (byte) (b >> 8) ) + " " + 
                    getBits( (byte) (a >> 0) ) 
        );


    }

    private static String getBits( byte inByte )
    {
        // Go through each bit with a mask
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        for ( int j = 0; j < 8; j++ )
        {
            // Shift each bit by 1 starting at zero shift
            byte tmp =  (byte) ( inByte >> j );

            // Check byte with mask 00000001 for LSB
            int expect1 = tmp & 0x01; 

            builder.append(expect1);
        }
        return ( builder.reverse().toString() );
    }

}

Answer 7

Integer.toBinaryString((byteValue & 0xFF) + 256).substring(1)

Answer 8

对不起，我知道这有点晚了...但我有一个更简单的方法... 转为二进制字符串：

//Add 128 to get a value from 0 - 255
String bs = Integer.toBinaryString(data[i]+128);
bs = getCorrectBits(bs, 8);

getCorrectBits 方法：

private static String getCorrectBits(String bitStr, int max){
    //Create a temp string to add all the zeros
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for(int i = 0; i < (max - bitStr.length()); i ++){
        sb.append("0");
    }

    return sb.toString()+ bitStr;
}

Answer 9

您可以像下面的示例一样使用 BigInteger，尤其是如果您有 256 位 或更长：

String string = "10000010";
BigInteger biStr = new BigInteger(string, 2);

System.out.println("binary: " + biStr.toString(2));
System.out.println("hex: " + biStr.toString(16));
System.out.println("dec: " + biStr.toString(10));

另一个接受字节的例子：

String string = "The girl on the red dress.";

byte[] byteString = string.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
System.out.println("[Input String]: " + string);
System.out.println("[Encoded String UTF-8]: " + byteString);

BigInteger biStr = new BigInteger(byteString);
System.out.println("binary: " + biStr.toString(2)); // binary
System.out.println("hex: " + biStr.toString(16));   // hex or base 16
System.out.println("dec: " + biStr.toString(10));  // this is base 10

结果：

[Input String]: The girl on the red dress.
[Encoded String UTF-8]: [B@70dea4e

binary: 101010001101000011001010010000001100111011010010111001001101100001000000110111101101110001000000111010001101000011001010010000001110010011001010110010000100000011001000111001001100101011100110111001100101110
hex: 546865206769726c206f6e20746865207265642064726573732e

---

您还可以将二进制转换为字节格式

try {
   System.out.println("binary to byte: " + biStr.toString(2).getBytes("UTF-8"));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {e.printStackTrace();}

---

注意： 对于二进制格式的字符串格式，您可以使用以下示例

String.format("%256s", biStr.toString(2).replace(' ', '0'));  // this is for the 256 bit formatting

Answer 10

String byteToBinaryString(byte b){
    StringBuilder binaryStringBuilder = new StringBuilder();
    for(int i = 0; i < 8; i++)
        binaryStringBuilder.append(((0x80 >>> i) & b) == 0? '0':'1');
    return binaryStringBuilder.toString();
}

Answer 11

一个简单的答案可能是：

System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0})); // 0
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1})); // 1
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0})); // 256
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0})); // 65536
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0})); // 16777216
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0})); // 4294967296
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0})); // 1099511627776
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0})); // 281474976710656
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0})); // 72057594037927936
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0})); // 18446744073709551616
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0})); // 4722366482869645213696
System.out.println(new BigInteger(new byte[]{1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0})); // 1208925819614629174706176
System.out.println(Long.MAX_VALUE);                                              // 9223372036854775807

Answer 12

我们都知道 Java 不提供类似 unsigned 关键字的任何东西。此外，根据 Java 规范，byte 原语表示介于−128 和127 之间的值。例如，如果 byte 是 cast 到 int，Java 会将第一个 bit 解释为 sign 并使用符号扩展。

那么，如何将大于127的字节转换成它的二进制字符串表示？？

没有什么可以阻止您将 byte 简单地视为 8 位并将这些位解释为介于 0 和 255 之间的值。此外，您需要记住，您无法将自己的解释强加于其他人的方法。如果一个方法接受 byte，则该方法接受介于 −128 和 127 之间的值，除非另有明确说明。

因此，解决此问题的最佳方法是通过调用Byte.toUnsignedInt() 方法或将其转换为int 原语(int) signedByte & 0xFF 将byte 值转换为int 值。这里有一个例子：

public class BinaryOperations
{
    public static void main(String[] args)
    {
        byte forbiddenZeroBit = (byte) 0x80;

        buffer[0] = (byte) (forbiddenZeroBit & 0xFF);
        buffer[1] = (byte) ((forbiddenZeroBit | (49 << 1)) & 0xFF);
        buffer[2] = (byte) 96;
        buffer[3] = (byte) 234;

        System.out.println("8-bit header:");
        printBynary(buffer);
    }

    public static void printBuffer(byte[] buffer)
    {
        for (byte num : buffer) {
            printBynary(num);
        }
    }

    public static void printBynary(byte num)
    {
        int aux = Byte.toUnsignedInt(num);
        // int aux = (int) num & 0xFF; 
        String binary = String.format("%8s', Integer.toBinaryString(aux)).replace(' ', '0');
        System.out.println(binary);
    }
}

输出

8-bit header:
10000000
11100010
01100000
11101010

Answer 13

对于那些需要将字节大量转换为二进制字符串的人的另一个提示：使用查找表而不是一直使用那些字符串操作。这比一遍又一遍地调用转换函数要快很多

public class ByteConverterUtil {

  private static final String[] LOOKUP_TABLE = IntStream.range(0, Byte.MAX_VALUE - Byte.MIN_VALUE + 1)
                                                        .mapToObj(intValue -> Integer.toBinaryString(intValue + 0x100).substring(1))
                                                        .toArray(String[]::new);

  public static String convertByte(final byte byteValue) {
    return LOOKUP_TABLE[Byte.toUnsignedInt(byteValue)];
  }

  public static void main(String[] args){
    System.out.println(convertByte((byte)0)); //00000000
    System.out.println(convertByte((byte)2)); //00000010
    System.out.println(convertByte((byte)129)); //10000001
    System.out.println(convertByte((byte)255)); //11111111
  }


}

Answer 14

这里只是猜测，但如果你有一个字节，那么你不能简单地调用对象上的 toString() 来获取值吗？或者，使用 byteValue() 查看api？