java字节、位移以及进制转换

数据存储方式

众所周知，java中的数据都是以二进制的形式存储在计算机中的，但是我们看到的数据怎么是10进制的，因为java提供了很多进制自动转换的方式。

位移

向左位移是*2的幂次，一般都是正数操作，右侧补0，所以不存在有符号左位移

向右位移会存在负数，所以存在有符号和无符号右移的问题，左侧补0.

public class Binary {
    public static void main(String[] args) {
        //转换成2进制，用Integer.toBinaryString()
        //转换成16进制，用Integer.toHexString()
        int i = 89;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
        //parseInt()
        int a = Integer.parseInt("232");
        System.out.println(a);
        System.out.println(Integer.toBinaryString(a));
        System.out.println(Integer.toHexString(a));
        /**
         * ~: 0-->1   1-->0
         *    注意：00000001 --->  11111110
         */
        System.out.println(~a);
        System.out.println(Integer.toHexString(~a));
        int n;
        int m;
        /**
         * |  或
         *
         * 0 | 0 = 0
         * 0 | 1 = 1
         * 1 | 0 = 1
         * 1 | 1 = 0
         *
         * 常用于数据的拼接
         */
//      n = 00000000 00000000 00000000 10100010
//      m = 00000000 00000000 10111000 00000000
//      i = 00000000 00000000 10111000 10100010
        n = 0xa2;
        m = 0xb800;
        i = n | m; //  0xb8a2;
        System.out.println(Integer.toHexString(i));
        /**
         * & 与
         *
         * 0 & 0 = 0
         * 0 & 1 = 0
         * 1 & 0 = 0
         * 1 & 1 = 1
         *
         * 常用语拆分截取数据
         *
         * n = 00000000 00000000 00110100 10110101
         * m = 00000000 00000000 00000000 11111111
         * i = 00000000 00000000 00000000 10110101
         */
        n = 0x34b5;
        m = 0xff;
        i = n & m; //0xb5;
        System.out.println(Integer.toHexString(i));

        /**
         * >>> 逻辑右移
         * n =     01010001 11000000 00000010 01011111
         * n>>>1 = 001010001 11000000 00000010 0101111  1(右移后去掉，高位补0)
         *
         * n  = 10100000 10110101 00101100 00100010
         * c1 = 11111111 00000000 00000000 00000000
         * c2 = 00000000 11111111 00000000 00000000
         * c3 = 00000000 00000000 11111111 00000000
         * c4 = 00000000 00000000 00000000 11111111
         */
        int b1,b2,b3,b4;
        n = 0xa0b52c22;
        //截取
        //拆分成byte
        b1 = (n>>24) & 0xff;
        b2 = (n>>16) & 0xff;
        b3 = (n>>8) & 0xff;
        b4 = n & 0xff;
        System.out.println(Integer.toHexString(b1));
        System.out.println(Integer.toHexString(b2));
        System.out.println(Integer.toHexString(b3));
        System.out.println(Integer.toHexString(b4));
        //拼接
        //byte组合成int
        n = b4 | (b3<<8) | (b2<<16) | (b1<<24);
        System.out.println(Integer.toHexString(n));
        /**
         * >>:正数的时候高位为0 >>补0
         *       负数的时候高位为1 >>补1
         *  以0开头的肯定是正数，以1开头的肯定是负数
         */
        /**
         * <<:左移
         *      10进制中移动一位相当于源数据*10
         *      2进制中移动一位相当于源数据*2
         * 2<<1   = 2*2
         * 2<<2   = 2*4  = 2*(2*2)
         * 2<<3   = 2*8  = 2*(2*2*2)
         * 20<<1  = 20*2
         * 20<<2  = 20*4 = 20*(2*2)
         *
         * 位移n，相当于2的n次幂
         */
        System.out.println(2<<3);  //2*2*2*2=16
        System.out.println(50<<4); //50*2*2*2*2=800
    }
}

进制转换

• 字节转10进制
  
  直接使用(int)类型转换。

/*
     * 字节转10进制
     */
    public static int byte2Int(byte b){
        int r = (int) b;
        return r;
    }

• 10进制转字节
  
  直接使用(byte)类型转换。

/*
     * 10进制转字节
     */
    public static byte int2Byte(int i){
        byte r = (byte) i;
        return r;
    }

• 字节数组转16进制字符串
  
  对每一个字节，先和0xFF做与运算，然后使用Integer.toHexString()函数，如果结果只有1位，需要在前面加0

/*
     * 字节数组转16进制字符串
     */
    public static String bytes2HexString(byte[] b) {
        String r = "";

        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
            if (hex.length() == 1) {
                hex = '0' + hex;
            }
            r += hex.toUpperCase();
        }

        return r;
    }

• 16进制字符串转字节数组
  
  这个比较复杂，每一个16进制字符是4bit，一个字节是8bit，所以两个16进制字符转换成1个字节，对于第1个字符，转换成byte以后左移4位，然后和第2个字符的byte做或运算，这样就把两个字符转换为1个字节。

/*
     * 字符转换为字节
     */
    private static byte charToByte(char c) {
        return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
     }

    /*
     * 16进制字符串转字节数组
     */
    public static byte[] hexString2Bytes(String hex) {

            if ((hex == null) || (hex.equals(""))){
                return null;
            }
            else if (hex.length()%2 != 0){
                return null;
            }
            else{
                hex = hex.toUpperCase();
                int len = hex.length()/2;
                byte[] b = new byte[len];
                char[] hc = hex.toCharArray();
                for (int i=0; i<len; i++){
                    int p=2*i;
                    b[i] = (byte) (charToByte(hc[p]) << 4 | charToByte(hc[p+1]));
                }
              return b;
            }           

    }

• 字节数组转字符串
  
  直接使用new String()

/*
     * 字节数组转字符串
     */
    public static String bytes2String(byte[] b) throws Exception {
        String r = new String (b,"UTF-8");
        return r;
    }

• 字符串转字节数组
  
  直接使用getBytes()。

/*
     * 字符串转字节数组
     */
    public static byte[] string2Bytes(String s){
        byte[] r = s.getBytes();
        return r;
    }

• 16进制字符串转字符串
  
  先转换成byte[]，再转换成字符串。

/*
     * 16进制字符串转字符串
     */
    public static String hex2String(String hex) throws Exception{
        String r = bytes2String(hexString2Bytes(hex));
        return r;
    }

• 字符串转16进制字符串
  
  先转换为byte[]，再转换为16进制字符串。

/*
     * 字符串转16进制字符串
     */
    public static String string2HexString(String s) throws Exception{
        String r = bytes2HexString(string2Bytes(s));
        return r;
    }

main函数：

public static void main(String[] args) throws Exception{
        byte b1 = (byte) 45;
        System.out.println("1.字节转10进制:" + byte2Int(b1));

        int i = 89;
        System.out.println("2.10进制转字节:" + int2Byte(i));

        byte[] b2 = new byte[]{(byte)0xFF, (byte)0x5F, (byte)0x6, (byte)0x5A};
        System.out.println("3.字节数组转16进制字符串:" + bytes2HexString(b2));

        String s1 = new String("1DA47C");
        System.out.println("4.16进制字符串转字节数组:" + Arrays.toString(hexString2Bytes(s1)));

        System.out.println("5.字节数组转字符串:" + bytes2String(b2));

        System.out.println("6.字符串转字节数组:" + Arrays.toString(string2Bytes(s1)));

        System.out.println("7.16进制字符串转字符串:" + hex2String(s1));

        String s2 = new String("Hello!");
        System.out.println("8.字符串转16进制字符串:" + string2HexString(s2));
    }

运行结果：

字节转10进制:45
.10进制转字节:89
.字节数组转16进制字符串:FF5F065A
.16进制字符串转字节数组:[29, -92, 124]
.字节数组转字符串:?_Z
.字符串转字节数组:[49, 68, 65, 52, 55, 67]
.16进制字符串转字符串:?|
.字符串转16进制字符串:48656C6C6F21