位移位和位掩码 - 示例代码答案

【问题标题】：Bit shifting and bit mask - sample code位移位和位掩码 - 示例代码
【发布时间】：2015-05-19 14:03:38
【问题描述】：

我遇到了一些具有位掩码 0xff 和 0xff00 或 16 位二进制形式 00000000 11111111 和 11111111 00000000 的代码。

/**
 * Function to check if the given string is in GZIP Format.
 *
 * @param inString String to check.
 * @return True if GZIP Compressed otherwise false.
 */
public static boolean isStringCompressed(String inString)
{
    try
    {
        byte[] bytes = inString.getBytes("ISO-8859-1");
        int gzipHeader = ((int) bytes[0] & 0xff)
            | ((bytes[1] << 8) & 0xff00);
        return GZIPInputStream.GZIP_MAGIC == gzipHeader;
    } catch (Exception e)
    {
        return false;
    }
}

我正在尝试弄清楚在这种情况下（针对字节数组）使用这些位掩码的目的。我看不出它会有什么不同？

在 GZip 压缩字符串的上下文中，因为此方法似乎是针对 GZip 幻数编写的，十六进制的 35615、8B1F 和二进制的 10001011 00011111。

我认为这会交换字节是否正确？所以例如说我的输入字符串是\u001f\u008b

bytes[0] & 0xff00
 bytes[0] = 1f = 00011111
          & ff = 11111111
                 --------
               = 00011111

bytes[1] << 8
 bytes[1] = 8b = 10001011
          << 8 = 10001011 00000000

((bytes[1] << 8) & 0xff00)
= 10001011 00000000 & 0xff00
= 10001011 00000000 
  11111111 00000000 &
-------------------
  10001011 00000000

所以

00000000 00011111
10001011 00000000 |
-----------------
10001011 00011111 = 8B1F

在我看来，& 在bytes[0] & 0xff 和(bytes[1] << 8) & 0xff00) 两种情况下都没有对原始字节做任何事情。我错过了什么？

【问题讨论】：

标签： java bit-manipulation

【解决方案1】：

int gzipHeader = ((int) bytes[0] & 0xff) | ((bytes[1] << 8) & 0xff00);

byte 的类型是 Java 已签名。如果您将byte 转换为int，则为sign will be extended。 & 0xff 用于屏蔽从符号扩展中获得的 1 位，有效地将 byte 视为无符号。

0xff00 也一样，只是字节先左移 8 位。

所以，它的作用是：

获取第一个字节 bytes[0]，将其转换为 int 并屏蔽符号扩展位（将字节视为无符号）
取出第二个字节，将其转换为int，将其左移8位，并屏蔽符号扩展位
将值与| 组合起来

请注意，左移有效地交换了字节。

【讨论】：

【解决方案2】：

显然目的是读取bytes的第一个单词，并通过适当的屏蔽和移位将它们存储在gzipHeader中。更准确地说，第一部分完全屏蔽了第一个字节，而第二部分屏蔽了已经移位 8 位的第二个字节。 | 将两个位掩码组合为 int。

将结果值与定义的值GZIPInputStream.GZIP_MAGIC 进行比较，以确定前两个字节是否是使用 gzip 压缩的数据的定义开头。

【讨论】：

【解决方案3】：

这是克服big-endian/little-endian 问题的技巧。它强制将前两个字节解释为little-endian，即[0] 包含low 字节，[1] 包含high 字节。

【讨论】：

【解决方案4】：

byte 是有符号类型。如果您将 0xff 作为 byte 转换为 int，您将得到 -1。如果你真的想得到 255，转换后掩码。

【讨论】：