Java byte转int为什么要用&0xff

我们查看很多源码的时候都会看到在byte转int的时候会&0xff，为什么会有这个操作呢。

byte[127]转int

看下面代码：

	byte[] b = new byte[1];
        b[0] = 127;
        // 127
        System.out.print(b[0]);
        // 127
        System.out.print(b[0] & 0xff);

两者的输出都为127，看不出有什么问题。

byte[-127]转int

我们将数值改为-127时

	byte[] b = new byte[1];
        b[0] = -127;
        // -127
        System.out.print(b[0]);
        // 129
        System.out.print(b[0] & 0xff);

为什么&0xff反而数值变得奇怪了呢。

数据扩展

众所周知计算机内二进制都是以补码形式存储的。byte类型的长度为8bit，而int类型为32bit。

在将低精度转成高精度数据类型，有两种扩展方案。

（1）补零扩展，能够保证二进制存储的一致性，但不能保证十进制值不变

（2）符号位扩展，能够保证十进制值不变，但不能保证二进制存储的一致性

正数

对于正数来说这两种是一样的。当b[0] 为127的时候，b[0] 补码为01111111

1.补零扩展以后为00000000 00000000 00000000 01111111

2.符号位扩展以后也为00000000 00000000 00000000 01111111

负数

对于负数来说就不一样了。当b[0] 为-127的时候，b[0] 补码为10000001

1.补零扩展以后为00000000 00000000 00000000 10000001

2.符号位扩展以后为11111111 11111111 11111111 10000001

tips：Java对于有符号的扩展，使用的是符号位扩展来保证十进制的值不变。

即扩展以后为11111111 11111111 11111111 10000001，其原码就为10000000 00000000 00000000 01111111，其十进制值为-127

但是其二进制表示发生了变化补码从10000001变为了11111111 11111111 11111111 10000001。

使用&0xff

所以很多时候为了保证低八位的二进制不变，使用&0xff

`11111111 11111111 11111111 10000001 & 0xff =

11111111 11111111 11111111 10000001 & 11111111 =

00000000 00000000 00000000 10000001` 但是十进制变成了 129

实例 byte[]转为int

我们用实例看一下&0xff对转换时的影响，如下所示我们期望得到的int00000000 00000000 00000001 10000001十进制为385，如果不加&0xff则会得到-127。

tips：java 中对byte的所有运算操作均会是首先将byte转化为int, 再行运算

                
                byte[] bs = new byte[4];
		 // 10000001
		 bs[0] = (byte) -127;
		 // 00000001
		 bs[1] = (byte) 1;
		 // 00000000
		 bs[2] = (byte) 0;
		 // 00000000
		 bs[3] = (byte)0;
		 
		 // (bs[0]&0xff)：00000000 00000000 00000000 10000001 或
		 // (bs[1]&0xff)：00000000 00000000 00000001 00000000
		 // -----------------------------------
		 //               00000000 00000000 00000001 10000001 或
		 // (bs[2]&0xff)：00000000 00000000 00000000 00000000
		 // -----------------------------------
		 //               00000000 00000000 00000001 10000001 或
		 // (bs[3]&0xff)：00000000 00000000 00000000 00000000
		 // -----------------------------------
		 //               00000000 00000000 00000001 10000001 正数 = 256+128+1=385
		 
		 int i = (bs[0]&0xff) | ((bs[1]& 0xff)<<8)| ((bs[2]& 0xff)<<16) | ((bs[3]& 0xff)<<24);
		 
		 // bs[0]：11111111 11111111 11111111 10000001 或
		 // bs[1]：00000000 00000000 00000001 00000000
		 // -----------------------------------
		 //        11111111 11111111 11111111 10000001 或
		 // bs[2]：00000000 00000000 00000000 00000000
		 // -----------------------------------
		 //        11111111 11111111 11111111 10000001 或
		 // bs[3]：00000000 00000000 00000000 00000000
		 // -----------------------------------
		 // 这里得到的是补码（负数），需要转成原码
		 // 11111111 11111111 11111111 10000001 - 1 
		 // 11111111 11111111 11111111 10000000 取反
		 // 10000000 00000000 00000000 01111111 = -127
		 

		 int k = (bs[0]) | ((bs[1])<<8)| ((bs[2])<<16) | ((bs[3])<<24);
		 
		 // 385
		 System.out.print(i);
                 // -127
		 System.out.print(k);