當(dāng)讀寫二進(jìn)制文件，或者要把非標(biāo)準(zhǔn)長度的整數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)長度的整數(shù)互相轉(zhuǎn)換時(shí)，就要用到大量的位操作，雖然看起來很簡單，實(shí)際上里面卻有很多細(xì)節(jié)很容易出錯(cuò)。首先，Java有些標(biāo)準(zhǔn)跟C/C++是不同的：1、Java采用高字節(jié)在前的方式讀寫數(shù)據(jù)，例如要把一個(gè)4字節(jié)的int數(shù)值寫入文件時(shí)，它是按照從高字節(jié)到低字節(jié)的順序?qū)懭氲模x取的時(shí)候也是這樣讀出來。而C/C++則采用平臺(tái)相關(guān)的方式，在Windows平臺(tái)采用低字節(jié)在前的方式，在Linux/Unix平臺(tái)則采用高字節(jié)在前的方式。如果Java要讀取C/C++創(chuàng)建的二進(jìn)制文件，就要注意這個(gè)問題，最好先搞清楚原來的文件是采用哪種方式創(chuàng)建的。網(wǎng)絡(luò)通信也要注意。2、Java沒有無符號(hào)數(shù)，無論byte,short,int,long都是有符號(hào)整數(shù)，而C/C++有個(gè)unsigned關(guān)鍵字可以設(shè)置一個(gè)數(shù)值為無符號(hào)數(shù)。3、Java的整數(shù)基本數(shù)據(jù)類型就是byte,short,int,long這幾個(gè)，長度分別為1,2,4,8字節(jié)，C/C++可以用typedef定義各種數(shù)據(jù)類型。第二，Java是采用補(bǔ)碼來存放整數(shù)的。
有時(shí)候覺得補(bǔ)碼的定義有些奇怪，實(shí)際上可以這樣理解：把一個(gè)整數(shù)從0一直往上加1，加到溢出就變成了負(fù)數(shù)的最小值，然后再繼續(xù)加1，最后又能回到0，實(shí)際上就是一個(gè)輪回。例如一個(gè)byte類型的整數(shù)，一共有8位，能表示256個(gè)數(shù)值，采用補(bǔ)碼的話數(shù)值范圍就是-128~127，表示方法如下：0 0000 00001 0000 0001..126 0111 1110127 0111 1111-128 1000 0000-127 1000 0001..-1 1111 11110 0000 0000第三、不同長度的整數(shù)轉(zhuǎn)換。如果是從較短的數(shù)轉(zhuǎn)成較長的數(shù)，很簡單，如果是正數(shù)就在高字節(jié)補(bǔ)0，如果是負(fù)數(shù)就在高字節(jié)補(bǔ)1。 例如byte的127轉(zhuǎn)為short的127：byte:0111 1111short:0000 0000 0111 0111byte的-127轉(zhuǎn)為short的-127byte:1000 0001short:1111 1111 1000 0001如果是從較長的數(shù)轉(zhuǎn)成較短的數(shù)，實(shí)際上就是把高位都截?cái)嗔耍赞D(zhuǎn)出來的數(shù)值可能完全不是一回事了。例如short的256轉(zhuǎn)為byte：short:0000 0001 0000 0000byte: 0000 0000把256變成了0short的-255轉(zhuǎn)成byte:short:1111 1111 0000 0001byte:0000 0001把-255變成了1第四、位運(yùn)算操作符及它們的優(yōu)先級(jí)Java的位運(yùn)算操作符包括：~非，|按位或，&按位與，^按位異或，<<左移，>>右移，>>>右移左側(cè)補(bǔ)0各種運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)如下表所示：優(yōu)先級(jí) | 運(yùn)算符 | 結(jié)合性 |
| 1 | () [] . | 從左到右 |
| 2 | ! +(正) -(負(fù)) ~ ++ -- | 從右向左 |
| 3 | * / % | 從左向右 |
| 4 | +(加) -(減) | 從左向右 |
| 5 | << >> >>> | 從左向右 |
| 6 | < <= > >= instanceof | 從左向右 |
| 7 | == != | 從左向右 |
| 8 | &(按位與) | 從左向右 |
| 9 | ^ | 從左向右 |
| 10 | | | 從左向右 |
| 11 | && | 從左向右 |
| 12 | || | 從左向右 |
| 13 | ?: | 從右向左 |
| 14 | = += -= *= /= %= &= |= ^= ~= <<= >>= >>>= | 從右向左 |
byte a=10,b=20,c;
c=a+b;
因?yàn)閍和b在相加前都被轉(zhuǎn)成了int，最后得到的結(jié)果是個(gè)int類型的值，如果要賦給byte類型的c，必須顯式地進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，即把第二句改為：c=(byte)(a+b)
這一點(diǎn)很關(guān)鍵，因?yàn)閷?duì)于一個(gè)最高位為1的byte類型的整數(shù)（負(fù)數(shù)），在運(yùn)算之前它會(huì)被強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int類型，根據(jù)上面所說的第三點(diǎn)，其實(shí)就是往前面的三個(gè)高字節(jié)補(bǔ)上1，這樣一來，它在參與位運(yùn)算的過程中，就不僅僅是它本身的8個(gè)bit參與了，實(shí)際上連前3個(gè)字節(jié)的24個(gè)bit（均為1）也參與了。例如有一個(gè)整數(shù)i=1082163328，它的二進(jìn)制表示為：01000000 10000000 10000000 10000000分為4個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)，除了第一個(gè)字節(jié)是正數(shù)外，其余3個(gè)字節(jié)均為負(fù)數(shù)。假如用a代表最高字節(jié)的值，用b代表其他三個(gè)字節(jié)的值，如果按照通常的理解，你可能會(huì)這樣得到i的值：i=(a<<24)+(b<<16)+(b<<8)+b
如果a和b都是正數(shù)，上面的等式是成立的，但是在這個(gè)例子里，卻是錯(cuò)的，因?yàn)樯鲜街械腶和b都已經(jīng)被強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成了int類型再參加運(yùn)算，實(shí)際上a=00000000 00000000 00000000 01000000b=11111111 11111111 11111111 10000000i=01000000 00000000 00000000 00000000+11111111 10000000 00000000 00000000+11111111 11111111 10000000 00000000+11111111 11111111 11111111 10000000 最后得到的結(jié)果是1065320320，不是原來的值了。為了不讓byte在強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int的過程加入了我們不想要的高位1，我們需要把它跟0xff進(jìn)行與操作，i的值應(yīng)該這樣運(yùn)算：i = ( ( a& 0xff ) << 24 ) +( ( b & 0xff ) << 16 ) + ( ( b & 0xff ) << 8 ) + ( b & 0xff )
注意，因?yàn)?amp;和<<的優(yōu)先級(jí)都低于+，所以上面的括號(hào)是不能少的。不過由于跟0xff與操作之后，其余24位都變成了0，因此可以把+改為|操作，因?yàn)槿魏沃蹬c0進(jìn)行或操作都得到本身：i = ( a & 0xff ) << 24 | ( b & 0xff ) << 16 | ( b & 0xff ) << 8 | ( b & 0xff )
由于<<的優(yōu)先級(jí)高于|，所以省了一些括號(hào)。最高字節(jié)可以不與0xff進(jìn)行與操作，因?yàn)樗D(zhuǎn)換成int后左邊增加的3個(gè)字節(jié)都在左移24位時(shí)被去掉了：i = a << 24 | ( b & 0xff ) << 16 | ( b & 0xff ) << 8 | ( b & 0xff )
把int轉(zhuǎn)為字節(jié)數(shù)組的時(shí)候比較簡單，直接右移截?cái)嗉纯桑?/span>
byte[] b = new byte[4];
b[0] = (byte) (i >> 24);
b[1] = (byte) (i >> 16);
b[2] = (byte) (i >> 8);
b[3] = (byte) i;
第六、非標(biāo)準(zhǔn)長度整數(shù)的存儲(chǔ)和讀取
假如有兩個(gè)變量，他們的值可以用12個(gè)bit來表示，如果我們用16bit的short類型來表示一個(gè)變量，那么兩個(gè)變量就需要4個(gè)字節(jié)，而實(shí)際上它們只需要3個(gè)字節(jié)就能表示出來，如果存儲(chǔ)空間比較有限，寫入文件時(shí)可以把它們存放在3個(gè)字節(jié)里面，但是讀寫過程就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
在內(nèi)存里，它們都是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類型：
short a,b;
寫入文件時(shí)，我們用第一個(gè)字節(jié)和第二個(gè)字節(jié)的前半部分來表示a，把第二個(gè)字節(jié)的后半部分和第三個(gè)字節(jié)來表示b，即：
1：xxxx xxxx
2：xxxx yyyy
3：yyyy yyyy
x和y都表示一個(gè)bit，分別用來存放a和b。寫入時(shí)先把a(bǔ)和b轉(zhuǎn)為字節(jié)數(shù)組：
byte[] out = new byte[3];
out[0] = (byte) ( a >> 4 );//把a(bǔ)的高8位放在第一個(gè)字節(jié)
out[1] = (byte) ( a << 4 );//先把a(bǔ)左移四位，在右邊補(bǔ)上4個(gè)0，第二個(gè)字節(jié)的高4位就是a的低4位了，第二個(gè)字節(jié)的高4位已經(jīng)生成，低4位還是0
out[1] |= (byte) ( b >> 8 & 0x0f );//b右移8位，并與0x0f進(jìn)行與操作，實(shí)際上就只保留了b的高4位，并且是在字節(jié)的低4位上，跟第二步得到的字節(jié)進(jìn)行或操作，就生成了第二個(gè)字節(jié)
out[2] = (byte) b;//把b的高4位截?cái)嗑偷玫搅说?位
然后再把這個(gè)字節(jié)數(shù)組寫入文件，就可以用3個(gè)字節(jié)表示兩個(gè)整數(shù)了。
讀取：
a =(short)( (out[0] & 0xff) << 4 | ( out[1] & 0xf0 )>>4);
b = (short)((out[1] & 0x0f) << 8 | ( out[2] & 0xff));