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Java中byte与16进制字符串的互相转换

 毛朱
发布于 2013/12/09 14:31
字数 1335
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 Java中byte用二进制表示占用8位,而我们知道16进制的每个字符需要用4位二进制位来表示(23 + 22 + 21 + 20 = 15),所以我们就可以把每个byte转换成两个相应的16进制字符,即把byte的高4位和低4位分别转换成相应的16进制字符H和L,并组合起来得到byte转换到16进制字符串的结果new String(H) + new String(L)。即byte用十六进制表示只占2位。

同理,相反的转换也是将两个16进制字符转换成一个byte,原理同上。

根据以上原理,我们就可以将byte[] 数组转换为16进制字符串了,当然也可以将16进制字符串转换为byte[]数组了。

 

 

    /**

Java代码   收藏代码
  1.  * Convert byte[] to hex string.这里我们可以将byte转换成int,然后利用Integer.toHexString(int)来转换成16进制字符串。  
  2.  * @param src byte[] data  
  3.  * @return  hex string  
  4.  */     
  5. public static String bytesToHexString(byte[] src){  
  6.     StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");  
  7.     if (src == null || src.length <= 0) {  
  8.         return null;  
  9.     }  
  10.     for (int i = 0; i < src.length; i++) {  
  11.         int v = src[i] & 0xFF;  
  12.         String hv = Integer.toHexString(v);  
  13.         if (hv.length() < 2) {  
  14.             stringBuilder.append(0);  
  15.         }  
  16.         stringBuilder.append(hv);  
  17.     }  
  18.     return stringBuilder.toString();  
  19. }  
  20. /** 
  21.  * Convert hex string to byte[] 
  22.  * @param hexString the hex string 
  23.  * @return byte[] 
  24.  */  
  25. public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {  
  26.     if (hexString == null || hexString.equals("")) {  
  27.         return null;  
  28.     }  
  29.     hexString = hexString.toUpperCase();  
  30.     int length = hexString.length() / 2;  
  31.     char[] hexChars = hexString.toCharArray();  
  32.     byte[] d = new byte[length];  
  33.     for (int i = 0; i < length; i++) {  
  34.         int pos = i * 2;  
  35.         d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));  
  36.     }  
  37.     return d;  
  38. }  
  39. /** 
  40.  * Convert char to byte 
  41.  * @param c char 
  42.  * @return byte 
  43.  */  
  44.  private byte charToByte(char c) {  
  45.     return (byte"0123456789ABCDEF".indexOf(c);  
  46. }  
Java代码   收藏代码
  1. //将指定byte数组以16进制的形式打印到控制台  
  2. public static void printHexString( byte[] b) {    
  3.    for (int i = 0; i < b.length; i++) {   
  4.      String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);   
  5.      if (hex.length() == 1) {   
  6.        hex = '0' + hex;   
  7.      }   
  8.      System.out.print(hex.toUpperCase() );   
  9.    }   
  10.   
  11. }  

 

java中byte转换int时为何与0xff进行与运算

在剖析该问题前请看如下代码

Java代码   收藏代码
  1. public static String bytes2HexString(byte[] b) {  
  2.   String ret = "";  
  3.   for (int i = 0; i < b.length; i++) {  
  4.    String hex = Integer.toHexString(b[ i ] & 0xFF);  
  5.    if (hex.length() == 1) {  
  6.     hex = '0' + hex;  
  7.    }  
  8.    ret += hex.toUpperCase();  
  9.   }  
  10.   return ret;  
  11. }  

 
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.

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 0000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

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。

    ⑴一个数为正,则它的原码、反码、补码相同
    ⑵一个数为负,刚符号位为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。

----
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。

本文转载自:http://franksinger.iteye.com/blog/614540

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