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byte转换int时为何与0xff进行与运算

先看代码：

上面是将 byte[] 转化十六进制的字符串，注意这里 b[ i ] 0xFF 将一个 byte 和 0xFF 进行了与运算，然后使用 Integer.toHexString 取得了十六进制字符串

可以看出：b[ i ] 0xFF 运算后得出的仍然是个 int，那么为何要和 0xFF 进行与运算呢?

直接 Integer.toHexString(b[ i ]);，将 byte 强转为 int 不行吗?

答案是不行的。

java培训机构其原因在于：

1. byte的大小为 8bits 而 int 的大小为 32bits ;

2. java的二进制采用的是补码形式 ;

在这里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 0001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(补码就是原码按位取反再加1，下边的解释有些抽象。)：

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

对于十进制数，从9得到5可用减法：

9-4=5 因为4+6=10，我们可以将6作为4的补数

改写为加法：

9+6=15(去掉高位1，也就是减10)得到5.

对于十六进制数，从c到5可用减法：

c-7=5 因为7+9=16 将9作为7的补数

改写为加法：

c+9=15(去掉高位1，也就是减16)得到5.

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。

1) 一个数为正，则它的原码、反码、补码相同

2) 一个数为负，则符号位为1，其余各位是对原码取反，然后整个数加1

- 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)

Integer.toHexString 的参数是 int，如果不进行 0xff，那么当一个 byte 会转换成 int 时，由于 int 是32位，

而 byte 只有8位这时会进行补位，例如补码11111111的十进制数为 -1 ，转换为int时变为 11111111111111111111111111111111，好多1啊，呵呵!

即 0xffffffff，但是这个数是不对的，这种补位就会造成误差。

和 0xff 相与后，高24比特就会被清0了，结果就对了。

重要信息：

Java 中的一个 byte，其范围是-128~127的，而 Integer.toHexString 的参数本来是 int，如果不进行 0xff，那么当一个 byte 会转换成 int 时，对于负数，会做位扩展。

举例来说，一个 byte 的-1(即 0xff )，会被转换成 int 的-1(即0xffffffff)，那么转化出的结果就不是我们想要的了。

而 0xff 默认是整形，所以，一个 byte 跟 0xff 相与会先将那个 byte 转化成整形运算，这样，结果中的高的24个比特就总会被清0，于是结果总是我们想要的。