java的byte陣列的不同寫法

經常看到java中對byte陣列的不同定義，粗略整理的一下：
一個位元組（byte）＝8位（bit），“byte陣列”裡面全部是“byte”，即每一個byte都可以用二進位制、十六進位制、十進位制來表示。

 

首先八位二進位制數0000 0000 ~1111 1111，一共可以表示2^8=256位數，
如果想要表示無符號整數，可以表示0~255。
如果想要表示有符號整數，將左邊第一位作為符號位，即0代表正數，1代表負數，後面7位數值域可以表示0~127，這就是原碼定義。

我們先來看看8位二進位制：00010110，

• 當把它看作無符號數時，計算方法如下：
  二進位制：00010110 ------> 0*2^7 + 0*2^6 + 1*2^5 + 0*2^4 + 1*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 + 0*2^0 = 22
• 當把它看作有符號數時，左邊第一位0表示正數，只計算後面7位，計算方法如下：
  二進位制：00010110 ------> 0*2^6 + 1*2^5 + 0*2^4 + 1*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 + 0*2^0 = 22

Java沒有無符號型別，全部是有符號型別的資料型別。但是其它語言，如C語言的unsigned short 無符號數，它值的範圍就是要從0開始，並且比java的short型別儲存的資料範圍更大。
因為java只有有符號的資料型別，如short 的表示範圍 -128到+127，這就是代表有符號的資料型別了。

在實際開發中，可能要與C寫的硬體介面，網路介面相互直接資料互動，此時由於java沒有無符號的資料型別，導致java與C看似相同的資料型別，其實儲存空間確是不同的，這個問題解決方法是java用更高的儲存資料型別，如果C用int，你的java就要考慮用Long或者BigInteger了。還有一種方法就是用java的guava框架來實現你的目標了。

 

在Java工程程式碼中：

二進位制：00010110 ------> 0*2^7 + 0*2^6 + 1*2^5 + 0*2^4 + 1*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 + 0*2^0 = 22
16進位制：  0x16 ----------> 1*16^1 + 6*16^0  = 22
十進位制：22

所以下面三者等價：

byte [] aa = {00010110,  01010010,  10111000};
byte [] aa = {0x16,      0x52,      0xB8};
byte [] aa = {22,        82,        184};

• 在Eclipse斷點除錯的時候，看到的byte陣列內容都是用十進位制表示。
• 有時會看到負數，是因為：java讀取的方式只支援位元組陣列，一個byte = 8位，所以一個byte容量不能超過127，如果超過就會溢位，以負數的形式顯示。
• 溢位原因如下：java採用補碼儲存整數，int型為32位二進位制，byte為8位二進位制 

那麼130在記憶體中的表示形式：00000000 00000000 00000000 10000010  
這樣擷取後8位就變成10000010，補碼錶示的時候第一位是符號位，0正1負，所以可以知道10000010肯定是一個負數，
再來看它的數值部分，補碼由正數變負數，還是正數變負，方法：“按位取反，再加1”，所以後7位：0000010應該變為1111101 + 1 = 1111110(即126)  

又因為是負數，所以就擷取變成-126了

 

我們再來看下-130的例子(符號位是1，其餘按位取反+1)  
-130在記憶體中的表示形式：11111111 11111111 11111111 01111110  
這樣擷取後8位就變成01111110，顯然這是整數啊，然後數值部分是126  
64+32+16+8+4+2=126