java-关于byte类型数据的一些问题

byte类型数据的范围

Java中一个byte类型数据的大小是一个字节，即8位，其范围是-128（1000_0000) ~ 127（0111_1111），二进制的最高位是符号位。

 

使用二进制形式赋值报错问题

为byte类型变量赋值只能是-128~127范围内的数。

可以使用二进制形式赋值，如：byte b = 0b10011; （b=19）。且使用二进制赋值时，系统是以补码形式解析赋值的二进制数（如对于0b10011是19；对于0b1111_1101则是-3）。

若想使用二进制形式赋值一个负数，如：byte b = 0b1001_0101;，编译器会报类型不兼容的错误（int不能赋值给byte）。需要添加类型强制转换：byte b = (byte) 0b1001_0101;

原因：（参考：关于JAVA中Byte数据类型二进制赋值运算报错问题）

byte共有8个比特位，其中最高位是符号位，给它赋值0b1001_0101时，最高位的1系统无法判断是实际数值还是符号位数值。添加强制类型转换(byte)，则系统可以知道1是符号位，此时可以被赋值；如果没有加强制类型转换，则系统认为0b1001_0101是一个int类型数据。int类型值无法赋值给byte变量，所以会报错。

 

以二进制形式输出byte

以二进制形式输出byte可以通过包装类Integer的静态方法toBinaryString(int i)。

示例：

byte a = 2;
byte b = 12;
System.out.println(Integer.toBinaryString(a));
System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
/**
输出：
10
1100
*/

 

但若是通过该方法输出一个负数的byte变量，会看到结果是输出了一个32位的二进制数，如：

byte a = -2;
System.out.println(Integer.toBinaryString(a));
/**
输出：
11111111111111111111111111111110
*/

这是因为byte值被赋值给toBinaryString()方法时被转换为int类型，即变成32位。对于上个例子的正数也一样被转换为int，只不过因为是正数，所以高位的0可以被省略，因而看起来是正常显示；但对于负数，高位的1不可以省略，所以以32位形式显示。

 

针对负数的byte，可以截取结果的后8位，如下：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    byte a = -2;
    String aBinary = Integer.toBinaryString(a);
    aBinary = aBinary.substring(aBinary.length()-8);
    System.out.println("原二进制数：" + Integer.toBinaryString(a));
    System.out.println("截取后的二进制数：" + aBinary);
}
/**
输出：
原二进制数：11111111111111111111111111111110
截取后的二进制数：11111110
*/

 

一个Integer.toBinaryString()处理byte值（对于正数，进行左补0；对于负数，截取后8位）的示例：

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        byte a = 2;
        byte b = -2;
        String aBinary = getBinaryByteStr(Integer.toBinaryString(a));
        String bBinary = getBinaryByteStr(Integer.toBinaryString(b));
        System.out.println(aBinary);
        System.out.println(bBinary);
    }

    private static String getBinaryIntWithZero(String binary){
        int zeroCount = 8 - binary.length();
        String zeros = "";
        if(zeroCount > 0){
            for (int i = 0; i < zeroCount; i++) {
                zeros += 0;
            }
        }
        return zeros + binary;
    }

    /**
     * 获取8位二进制形式
     */
    public static String getBinaryByteStr(String b){
        if(b.length()>8){
            return b.substring(b.length()-8);
        }
        else {
            return getBinaryIntWithZero(b);
        }
    }
}