在剖析該問(wèn)題前請(qǐng)看如下代碼
public static String bytes2HexString(byte[] b) {
  String ret = "";
  for (int i = 0; i < b.length; i++) {
   String hex = Integer.toHexString(b[ i ] & 0xFF);
   if (hex.length() == 1) {
    hex = '0' + hex;
   }
   ret += hex.toUpperCase();
  }
  return ret;
}
上面是將byte[]轉(zhuǎn)化十六進(jìn)制的字符串,注意這里b[ i ] & 0xFF將一個(gè)byte和 0xFF進(jìn)行了與運(yùn)算,然后使用Integer.toHexString取得了十六進(jìn)制字符串,可以看出
b[ i ] & 0xFF運(yùn)算后得出的仍然是個(gè)int,那么為何要和 0xFF進(jìn)行與運(yùn)算呢?直接 Integer.toHexString(b[ i ]);,將byte強(qiáng)轉(zhuǎn)為int不行嗎?答案是不行的.

其原因在于:
1.byte的大小為8bits而int的大小為32bits
2.java的二進(jìn)制采用的是補(bǔ)碼形式

==================以下文字貌似有問(wèn)題===================
在這里先溫習(xí)下計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論

byte是一個(gè)字節(jié)保存的，有8個(gè)位，即8個(gè)0、1。
8位的第一個(gè)位是符號(hào)位，
也就是說(shuō)0000 0001代表的是數(shù)字1
1000 0000代表的就是-1
所以正數(shù)最大位0111 1111，也就是數(shù)字127
負(fù)數(shù)最大為1111 1111，也就是數(shù)字-128

上面說(shuō)的是二進(jìn)制原碼，但是在java中采用的是補(bǔ)碼的形式，下面介紹下什么是補(bǔ)碼

1、反碼：
        一個(gè)數(shù)如果是正，則它的反碼與原碼相同；
        一個(gè)數(shù)如果是負(fù)，則符號(hào)位為1，其余各位是對(duì)原碼取反；

2、補(bǔ)碼：利用溢出，我們可以將減法變成加法
       對(duì)于十進(jìn)制數(shù)，從9得到5可用減法：
       9－4＝5    因?yàn)?+6＝10，我們可以將6作為4的補(bǔ)數(shù)
       改寫(xiě)為加法：
       9+6＝15（去掉高位1，也就是減10）得到5.

       對(duì)于十六進(jìn)制數(shù)，從c到5可用減法：
       c－7＝5    因?yàn)?+9＝16 將9作為7的補(bǔ)數(shù)
       改寫(xiě)為加法：
       c+9＝15（去掉高位1，也就是減16）得到5.

    在計(jì)算機(jī)中，如果我們用1個(gè)字節(jié)表示一個(gè)數(shù)，一個(gè)字節(jié)有8位，超過(guò)8位就進(jìn)1，在內(nèi)存中情況為（100000000），進(jìn)位1被丟棄。

    ⑴一個(gè)數(shù)為正，則它的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同
    ⑵一個(gè)數(shù)為負(fù)，剛符號(hào)位為1，其余各位是對(duì)原碼取反，然后整個(gè)數(shù)加1
   
- 1的原碼為                10000001
- 1的反碼為                11111110
                                                   + 1
- 1的補(bǔ)碼為                11111111

0的原碼為                 00000000
0的反碼為                 11111111（正零和負(fù)零的反碼相同）
                                          +1
0的補(bǔ)碼為               100000000（舍掉打頭的1，正零和負(fù)零的補(bǔ)碼相同）

Integer.toHexString的參數(shù)是int，如果不進(jìn)行&0xff，那么當(dāng)一個(gè)byte會(huì)轉(zhuǎn)換成int時(shí)，由于int是32位，而byte只有8位這時(shí)會(huì)進(jìn)行補(bǔ)位，
例如補(bǔ)碼11111111的十進(jìn)制數(shù)為-1轉(zhuǎn)換為int時(shí)變?yōu)?1111111111111111111111111111111好多1啊，呵呵！即0xffffffff但是這個(gè)數(shù)是不對(duì)的，這種補(bǔ)位就會(huì)造成誤差。
和0xff相與后，高24比特就會(huì)被清0了，結(jié)果就對(duì)了。

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Java中的一個(gè)byte，其范圍是-128~127的，而Integer.toHexString的參數(shù)本來(lái)是int，如果不進(jìn)行&0xff，那么當(dāng)一個(gè)byte會(huì)轉(zhuǎn)換成int時(shí)，對(duì)于負(fù)數(shù)，會(huì)做位擴(kuò)展，舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)byte的-1（即0xff），會(huì)被轉(zhuǎn)換成int的-1（即0xffffffff），那么轉(zhuǎn)化出的結(jié)果就不是我們想要的了。

而0xff默認(rèn)是整形，所以，一個(gè)byte跟0xff相與會(huì)先將那個(gè)byte轉(zhuǎn)化成整形運(yùn)算，這樣，結(jié)果中的高的24個(gè)比特就總會(huì)被清0，于是結(jié)果總是我們想要的。



Author: orangelizq
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