Java中的二进制表示

Question

我发现在 java 中很难理解和使用这种二进制表示：

在用户 Jon Skeet 的帮助下，我了解到二进制表示应该以这种方式构建。

这是一个代码示例：

public class chack {

public static void main(String[] args) {
    int num2=2;
    int num3=3;
    int num4=4;
    int num1=1;
    int nirbinary = (num1 << 24) | (num2 << 16) | (num3 << 8) | num4;
    System.out.println(nirbinary);
    String nir=  Integer.toBinaryString(nirbinary);
    System.out.println(nir);
    }
}

几个问题：

1. 如何从已经在此二进制文件中的 int 中获取 num1（例如）
2. 为什么当我打印nirbinary 时得到16909060 - 它代表什么？ 如何从已经在此二进制文件中的 int 中获取 num1（例如） 代表？

谢谢

Answer 1

我不完全确定您缺少什么，所以我将解释如何在 java 中来回将整数转换为二进制字符串。

你可以像这样从一个整数中得到一个二进制字符串：

int i = 1234;
String binString = Integer.toBinaryString(i);

您可以通过这种方式将字符串转换回整数：

int iNew = Integer.parseInt(binString, 2);

注意 Integer.parseInt() 的第二个参数是所需的数字基数。 2 是二进制，8 是八进制，10 是十进制等。

Answer 2

16909060 代表数字 16909060。

是(1 * 2²⁴) + (2 * 2¹⁶) + (3 * 2⁸) + 4。

要让num1 退出，只需将结果右移与左移相同的数量并屏蔽其他字节（num1^(*) 并不总是必需的，但是其他人）：

int num1 = nirbinary >> 24 & 0xFF;
int num2 = nirbinary >> 16 & 0xFF;
int num3 = nirbinary >> 8 & 0xFF;
int num4 = nirbinary & 0xFF;

请注意，nirbinary 不是“二进制表示”。或者更准确地说：它与num1、num2、num3 和num4 差不多是二进制的：在内部，所有数字（和字符、布尔值……）都以二进制形式存储。

(*) 请注意，如果num1 > 127，那么您要么 需要使用>>> 进行右移或 使用@987654333 @ 以确保恢复正确的值。 >> 和 >>> 之间的区别在于插入值“左侧”的“新”位：>> 取决于最高值位（称为符号扩展）和 @ 987654337@ 他们永远是 0。

Answer 3

每个int 都是一个数字，它不是二进制、十六进制或十进制，它只是一个数字。语句(num1 << 24) | (num2 << 16) | (num3 << 8) | num4; 是将 4 ints 二进制操作到另一个 int 中。它不会将nirbinary 的表示更改为二进制，因为 nirbinary 没有表示，因为（再次）它只是一个数字。

Integer.toBinaryString(nirbinary) 返回nirbinary 的二进制表示形式，意思是“二元在base-2 中的样子”。

如果您有一个数字的二进制表示形式的字符串，则可以使用 Integer.parseint(yourbinaryrepresentation, yourbase); 获取其值，例如 - Integer.parseint(nir, 2);

还有一件事：

您不能总是从 nirbinary 中取回其中一个数字，因为您执行了不可逆的位操作，例如：

int i1 = 5;   //binary 0101
int i2 = 4;   //binary 0100
int i3 = i1 | i2;  //binary 0101

您无法识别每个变量 (i1, i2)，因为它们有一个共同的位，i3 可能是 or 在其他两个数字上的结果：

int i1 = 1;   //binary 0101
int i2 = 4;   //binary 0100
int i3 = i1 | i2;  //binary 0101

在您的情况下，如果每个数字都小于 256，您可以通过以下操作将其反转：

int myoldnumber = (nirbinary >> previousShift) & 0xff;

例如，要检索num1，您可以这样做：

int retrievedNum1 = (nirbinary >> 24) & 0xff;

Answer 4

这里不需要只依赖二进制或任何其他格式... 提供一种灵活的内置功能 这会在程序中打印您想要的任何格式..

Integer.toString(int,representation);

Integer.toString(100,8)   // prints 144 --octal representation

Integer.toString(100,2)  // prints 1100100 --binary representation

Integer.toString(100,16) //prints 64  --Hex representation

Integer.toString(100,5) // prints 400  --Base 5

Answer 5

在使用位移位和整数时，我建议您使用十六进制数字，这通常会使生活变得更轻松。请记住，8 位代表 1 个字节，1 个字节涵盖从 0x00 到 0xFF 的十六进制范围

由于 num1 到 num4 小于 10，因此它们的十进制表示等于它们的十六进制表示，即 1 = 0x01、2 = 0x02 等。 正如我告诉你的：1 字节是 8 位。在您的移位操作中，您总是移位 8 的倍数。

• 所以 0x01 0x0100
• 0x01 0x010000
• 等

所以你基本上只添加零字节，这当然增加了价值。 你接下来要做的是|他们，按位或。这意味着如果至少有一个输入值为 1，则以这样的方式修改两个位域，即结果在一个地方为 1。由于您的移位整数在后面仅包含零，因此按位或仅将值放在此位置。 例如：

(0x01 << 8) | 0x02

0x01 << 8 将产生0x0100。现在您只需将最后的 00 替换为 02，因为您或他们：0x0102

如果要重新创建原始 int，则必须屏蔽 int 表示的部分（这很容易，因为在您的示例中这些部分不重叠），然后将其移回。

例如 假设您生产了 0x010203，并且只想拥有 0x02。您现在必须将其掩码移回 0x010203 >> 8 ，这会将 02 放在最后一部分。现在简单地屏蔽这最后一部分 0x0102 && 0xFF。这会将除最后 8 位之外的所有位设置为零

Answer 6

1. 基本上是1 * 2^24 + 2 * 2^16 + 3 * 2^8 + 4 = 16909060
2. 你可以通过num1 = nirbinary >> 24获取num1。

Answer 7

1. 您的期望是什么？
2. 从 int i 中获取最高有效字节：

(i >> 24) & 0xff