Java 中将字节转换为无符号字节

在 Java 中，byte 是一个数据类型。它表示 **8 位有符号**（正或负）值，范围从 -**128 到 127**。无符号字节的范围是 **0 到 255**。请注意，Java 不提供无符号字节。如果我们想将数字表示为无符号字节，我们必须将 byte 强制转换为 int，然后使用掩码（&）将新的 int 与 &0xff 进行位与运算。这会得到最后 8 位，或者阻止符号扩展。

示例

byte b = -1;

int num = b &0xff //将 byte 转换为无符号字节（存储在 int 中）

为什么需要类型转换（byte 转 int）？

当我们想在 Java 中表示有符号数字时，我们会遇到补码（2's complement）。在补码中，最左边的位表示符号（正或负）。位 0 表示正数，位 1 表示负数。其余的位表示从 -128 到 127 的值。因此，它被称为 8 位字节，但只有 7 位用于存储值。其他额外的值，范围在 128 到 255 之间，无法放入单个字节中。所以，我们可以将其转换为 32 位无符号整数以获得更多空间（位）。

字节到无符号字节

下表显示了字节到无符号字节（int）的转换。

转换过程

首先，我们将 8 位的字节转换为 32 位。例如，转换 -1。

使用以下步骤找到 -1 的二进制有符号补码

• 写出 1 的二进制形式，即 **0000 0001**
• 反转二进制位，即 **1111 1110**。
• 在反转后的位上加 1，即 **1111 1111**

因此，我们得到 -1 的二进制形式，即 **1111 1111**。其中最左边的位 1 表示负号，而 0 表示正号。

请注意，当我们把一个 byte 转换或强制转换为 int 时，它的位数会从 **8 位增加到 32 位**。此时会应用符号扩展，并用扩展位填充值。

8 位表示 1111 1111 (-1)

将 **byte 转换为 int**

32 位表示 符号扩展

现在，我们将通过执行 &x0ff（按位与）来获得最后 8 位。

最后，将二进制转换为十进制。

1111 1111

128+64+32+16+8+4+2+1=255

因此 -1 对应 **255**。

使用 Java 8 的 Byte.toUnsignedInt() 方法

Java 8 提供了在 **Byte** 类中定义的内置方法 **toUnsignedInt()**。它支持无符号操作。该方法将有符号字节转换为无符号整数。

在无符号转换中，int 的高 24 位为零，低 8 位等于 byte 参数的位。

因此，零和正字节值被映射到数值上相等的 int 值，而负字节值被映射到比输入值加上 2⁸ 更大的 int 值。

语法

该方法接受一个值进行无符号 int 转换。它返回将参数通过无符号转换后的 int 值。

BytetoUnsignedByte1.java

输出

-8
248

让我们看另一种将 byte 转换为无符号整数的方法。

BytetoUnsignedByte2.java

输出

244

上面的程序也可以这样写。

BytetoUnsignedByte3.java

输出

Given Number: -5
251