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byte和int的浅解

2024-07-13 21:03:24   222人阅读

1.byte范围为什么是(-128~127)？
--byte是8位
--这里定义2种8位展现形式：1,符号形式（第一眼看符号位，判断正负，然后计算剩下7位的数值）。2,存储形式（内存中都是补码存储）
--想要知道一个数在内存中如何存储？真值 >> 符号形式 >> 补码 >> 存储形式
--示例1：
+8（真值）
+8（符号形式）：0000 1000，//真值"+8"，因为是"+"，所以将第一位定义为0，因为值是"8"，所以剩余7位是"000 1000"。
+8（补码）： 0000 1000
+8（存储形式）：0000 1000，//因为正数的补码就是本身，所以内存中的存储形式是"0000 1000"。


--示例2：
-8（真值）
-8（符号形式）：1000 1000，//真值"-8"，因为是"-"，所以将第一位定义为1，因为值是"8"，所以剩余7位是"000 1000"。
-8（反码）： 1111 0111, 
-8（补码）： 1111 1000，
-8（存储形式）：1111 1000，//经过取补码后，-8在内存中的存储形式是"1111 1000"


--已经知道一个数在内存中的存储形式，求这个数？存储形式 => 符号形式 >> 补码 >> 符号形式 >> 真值（注意：这里是"=>"，不是">>"，表示把"存储形式"当成"符号形式"使用"）
--示例1：
+8（存储形式）：0000 1000
+8（符号形式）：0000 1000，//把"0000 1000"当前符号形式，第一位是"0"，说明这个数是正数，所以补码为本身
+8（补码）： 0000 1000，
+8（符号形式）：0000 1000，//第一位是"0"，那么这个真值的符号是"+"，后面7位是"000 1000"，数值是"8"
+8（真值）：           //所以真值是+8


--示例2：
-8（存储形式）：1111 1000
-8（符号形式）：1111 1000，//把"1111 1000"当前符号形式，第一位是"1"，说明这个数是负数，需要计算其补码
-8（反码）： 1000 0111，
-8（补码）： 1000 1000，
-8（符号形式）：1000 1000，//第一位是"1"，那么这个真值的符号是"-"，后面7位是"000 1000"，数值是"8"
-8（真值）：           //所以真值是-8


--验证：（byte）-8的存储形式是"1111 1000"
int i = -8;
System.out.println(Integer.toBinaryString(i)); //打印int类型在内存中的2进制表示，"1111 1111，1111 1111，1111 1111，1111 1000"
System.out.println((byte)i);       //打印"-8"，此时byte类型的-8的内存表示为int类型出去左边24位，也就是"1111 1000"是byte型-8的存储形式，和上述例子中的结果相符




--那么上面的这些例子和证明byte的范围有什么关系呢？
--byte为8位，所以要么全为"0000 0000"，要么全部为"1111 1111"，因为第一位是符号位，所以可以分为以下3部分。
--正数的范围： 0000 0001（代表+1）   ~~  0111 1111（+127）
--0的存储形式：0000 0000
--负数的范围： 1000 0000（代表-128） ~~ 1111 1111（-1） 
--以上都是存储形式，正数和0就不解释了，解释下负数的范围：
--（1000 0000）求解过程：
（存储形式）：1000 0000
（符号形式）：1000 0000，//第一位是"1"，说明这个数是负数，需要计算其补码
（反码）：    1111 1111，
（补码）：    1000 0000，//第一位是"1"，那么这个真值的符号是"-"，后面7位的反码是"111 1111"，补码是"1000 0000"，数值是"128"
（符号形式）：1000 0000，//真值是"-128"，


--（1111 1111）求解过程：
（存储形式）：1111 1111
（符号形式）：1111 1111，//第一位是"1"，说明这个数是负数，需要计算其补码
（反码）：    1000 0000，
（补码）：    1000 0001，//第一位是"1"，那么这个真值的符号是"-"，后面7位的反码是"000 0000"，补码是"000 0001"，数值是"1"
（符号形式）：1000 0000，//真值是"-1"，




2.int >> byte
--(1).假设int的取值范围是（-128~127）：
--示例1：
int i = 64;
System.out.println(Integer.toBinaryString(i)); //存储形式：0000 0000，0000 0000，0000 0000，0100 0000
System.out.println((byte)i); //去除左边24位，剩余"0100 0000"，这是存储形式，通过上述例子中的逆转方式，打印64


--示例2：
int i = -64;
System.out.println(Integer.toBinaryString(i)); //存储形式：1111 1111，1111 1111，1111 1111，1100 0000
System.out.println((byte)i); //去除左边24位，剩余"1100 0000"，这是存储形式，通过上述例子中的逆转方式，打印-64



--(2).假设int的取值范围是（>127,<-128）：
--示例1：
int i = 128;
System.out.println(Integer.toBinaryString(i)); //存储形式：0000 0000，0000 0000，0000 0000，1000 0000
System.out.println((byte)i); //去除左边24位，剩余"1000 0000"，这是存储形式，通过上述例子中的逆转方式，打印-128


--示例1：
int i = -129;
System.out.println(Integer.toBinaryString(i)); //存储形式：1111 1111，1111 1111，1111 1111，0111 1111
System.out.println((byte)i); //去除左边24位，剩余"0111 1111"，这是存储形式，通过上述例子中的逆转方式，打印127




3.byte >> int，有这样一个疑问，为什么8位byte型的-8转换成32位int型后值还是-8？
--示例1：
byte b = 8; //byte存储形式：0000 1000
System.out.println((int)b); //因为"8"是正数，所以在左边补充24位"0"
//int存储形式：0000 0000，0000 0000，0000 0000，0000 1000，通过上述例子中的逆转方式，所以int的数值也是8


--示例2：
byte b = -8; //byte存储形式：1111 1000
System.out.println((int)b); //因为"8"是负数，所以在左边补充24位"1"
//int存储形式：1111 1111，1111 1111，1111 1111，1111 1000，通过上述例子中的逆转方式，所以int的数值也是-8


4.最近看到一种byte转int的写法"byte & 255"或"byte & 0xFF"，以下是解析其过程转换。
int getInt(){
byte b = -8;
return b & 255;
}


--解析过程：
byte b = -8; //byte存储形式：1111 1000
//那么int存储形式： 1111 1111，1111 1111，1111 1111，1111 1000
//255的int存储形式：0000 0000，0000 0000，0000 0000，1111 1111
//进行&操作： 0000 0000，0000 0000，0000 0000，1111 1000，打印结果就是248
//int转byte型，去掉左边24位：1111 1000，通过上述例子中的逆转方式，打印-8，所以是不冲突的，这里只解释"&255"操作的过程。


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