Java中byte、short、int之间的转换

先温习下计算机基础理论

byte是一个字节保存的，有8个位，即8个0、1。
8位的第一个位是符号位，
也就是说0000 0001代表的是数字1
1000 0000代表的就是-1
所以正数最大位0111 1111，也就是数字127
负数最大为1111 1111，也就是数字-128

上面说的是二进制原码，但是在java中采用的是补码的形式，下面介绍下什么是补码

1、反码：
        一个数如果是正，则它的反码与原码相同；
        一个数如果是负，则符号位为1，其余各位是对原码取反；

2、补码：利用溢出，我们可以将减法变成加法
    在计算机中，如果我们用1个字节表示一个数，一个字节有8位，超过8位就进1，在内存中情况为（100000000），进位1被丢弃。

    ⑴一个数为正，则它的原码、反码、补码相同
    ⑵一个数为负，刚符号位为1，其余各位是对原码取反，然后整个数加1就得到补码了
    
 - 1的原码为                10000001
 - 1的反码为                11111110
                                            + 1
 - 1的补码为                11111111
 
 0的原码为                 00000000
 0的反码为                 11111111（正零和负零的反码相同）
                                          +1
 0的补码为               100000000（舍掉打头的1，正零和负零的补码相同）

 

下面来看看java中DataInputStream源码中的readShort()与readUnsignedShort()的区别

 

    public final short readShort() throws IOException {
        int ch1 = in.read();
        int ch2 = in.read();
        if ((ch1 | ch2) < 0)
            throw new EOFException();
        return (short)((ch1 << 8) + (ch2 << 0));
    }

 

    public final int readUnsignedShort() throws IOException {
        int ch1 = in.read();
        int ch2 = in.read();
        if ((ch1 | ch2) < 0)
            throw new EOFException();
        return (ch1 << 8) + (ch2 << 0);
    }

首先说明short的大小为16bits而int的大小为32bits,java的二进制采用的是补码形式

为什么readUnsignedShort() 中的(ch1 << 8) + (ch2 << 0)可以直接返回int,Unsigned就是无符号的意思，那读写的就是正数了，由于正数的原码和补码相同，所以short的前16位就自动补0了，但是如果是负数的话前16位补的就是1了，这是不正确的，比如说要读short a=-20 ,a的原码是:00000000 10010100,补码是:11111111 01101100 ,那ch1=255,ch2=236,(ch1 << 8) + (ch2 << 0)就是11111111 11111111 11111111 01101100 结果就是65536而不是-20了，必须与0xffff做&运算让高16位补0，既 ((ch1 << 8) + (ch2 << 0))&0xfffff(ffff的二进制为16个1)