【Java基础】进制之间的转换

2019-08-20 本文已影响0人 Sraindy

不同进制的数据表现形式

二进制：由0，1，....，7。以0开头
十进制：由0，1......,9。默认整数。
十六进制：由0，1，......9，a,b,c,d,e,f(大小写均可)组成。

System.out.print输入

十进制：System.out.println(100);
八进制：System.out.println(0100);
十六进制： System.out.println(0x10);

Java的Integer类

//将int值转成2，8，16进制
 public static String toString(int i, int radix) //基类,2,8,16
 public static String toHexString(int i) //int值转16进制
 public static String toOctalString(int i)//int值转8进制
 public static String toBinaryString(int i)//in值转2进制
 public static int parseInt(String s, int radix)//将String类型的2，8，16进制的值，转成int值
 public static Integer valueOf(String s, int radix)//将String类型的2，8，16进制的值，转成Integer 值
 public byte byteValue() //int转byte

Java内置的进制转换

/****************************** 十进制 转 其他进制 *****************************/
        int intValue = 10;
        String binaryStr = Integer.toBinaryString(intValue);
        System.out.println("------ 十进制转二进制：" + binaryStr);

        String octalStr = Integer.toOctalString(intValue);
        System.out.println("------ 十进制转八进制：" + octalStr);

        String hexStr = Integer.toHexString(intValue);
        System.out.println("------ 十进制转十六进制：" + hexStr);

        或者
        Integer.toString(int i, int radix) //radix：进制，2，8，10，16

        /****************************** 其他进制 转 十进制 *****************************/
        String binaryStrTmp = "0101";
        int binaryToInt = Integer.valueOf(binaryStrTmp, 2);
        System.out.println("------ 二进制转十进制：" + binaryToInt);

        String octalStrTmp = "20";
        int octalToInt = Integer.valueOf(octalStrTmp, 8);
        System.out.println("------ 八进制转十进制：" + octalToInt);

        String HexStrTmp = "FF";
        int hexToInt = Integer.valueOf(HexStrTmp, 16);
        System.out.println("------ 十六进制转十进制：" + hexToInt);

输出的结果：
------ 十进制转二进制：1010
------ 十进制转八进制：12
------ 十进制转十六进制：a
------ 二进制转十进制：5
------ 八进制转十进制：16
------ 十六进制转十进制：255

使用Integer类中的parseInt()方法和valueOf()方法都可以将其他进制转化为10进制，不同的是parseInt()方法的返回值是int类型，而valueOf()返回值是Integer对象。

整数的二进制表示

整数分为正整数，0，负整数
二进制使用最高位表示符号位，用1表示负数，用0表示正数。
正整数二进制表示：
正常的原码表示，每个位置都有一个位权，从右到左，第一位为1，然后依次乘以2，即第二位为2，第三位为4，以此类推。
负整数二进制表示：
用补码表示，就是在原码除符号位外的所有位取反后加1
比如：
-1：首先1的原码表示是00000001，取反是11111110，然后再加1，就是11111111
$\color{red}{ byte类型，正数最大表示是 01111111，即127，负数最小表示（绝对值最大）是 10000000，即-128，表示范围就是-128至127}$

int如何转换byte

int类型的占4个字节，而byte占1个字节，所以int类型转化为byte类型时会出现位丢失情况，即将int的低8位作为byte类型的值。
例如：int型变量的值为257，对应的二进制是100000001，后8位是00000001，第一个0表示符号位，表示正数，所以变量x的值为1。
int b =234 ,对应的二进制是11101010 ，第一位是1表示符号位，表示负数，所以byte c = (byte)b的值为-22 【 11101010 取反 10010101 再加1 ==》 10010110 】

数据类型转为字节

https://blog.csdn.net/qq_38977097/article/details/80868618
例如：int型8143（00000000 00000000 00011111 11001111）
=>byte[] b=[-49,31,0,0]
第一个（低端）字节：8143>>08 & 0xff=(11001111)=207（或有符号-49）
第二个（低端）字节：8143>>18 &0xff=(00011111)=31
第三个（低端）字节：8143>>28 &0xff=00000000=0
第四个（低端）字节：8143>>38 &0xff=00000000=0
我们注意到上面的（低端）是从右往左开始的，那什么是低端呢？我们从大小端的角度来说明。
小端法（pttle-Endian）
低位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，高位字节排位在内存的高地址端
大端法（Big-Endian）
高位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，低位字节排位在内存的高地址端

大小端模式

大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中。
小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中。

大端：高位--低字节内容，低位--高字节内容
小端：高位--高字节内容，低位--低字节内容

举例说明：例如数字0x12345678在内存中表现形式为：
1）大端模式：
低地址 -----------------> 高地址
0x12  |  0x34  |  0x56  |  0x78
2）小端模式：
低地址 ------------------> 高地址
0x78  |  0x56  |  0x34  |  0x12

public static int toLittleEndian(int a) {      
 return (((a & 0xFF) << 24) | (((a >> 8) & 0xFF) << 16) | (((a >> 16) & 0xFF) << 8) | ((a >> 24) & 0xFF));}

Java有符号和无符号

内容来源：https://www.cnblogs.com/huzi007/p/6566567.html
无符号数中，所有的位都用于直接表示该值的大小。
有符号数中，最高位用于表示正负，所以，当为正值时，该数的最大值就会变小。

我们举一个字节的数值对比：
无符号数： 1111 1111 值：255 1* 27 + 1* 26 + 1* 25 + 1* 24 + 1* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 1* 20
有符号数： 0111 1111 值：127 1* 26 + 1* 25 + 1* 24 + 1* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 1* 20
同样是一个字节，无符号数的最大值是255，而有符号数的最大值是127。
原因是有符号数中的最高位被挪去表示符号了。
并且，我们知道，最高位的权值也是最高的（对于1字节数来说是2的7次方=128），所以仅仅少于一位，最大值一下子减半。
不过，有符号数的长处是它可以表示负数。
因此，虽然它的在最大值缩水了，却在负值的方向出现了伸展。
我们仍一个字节的数值对比：
无符号数： 0 ----------------- 255 有符号数： -128 --------- 0 ---------- 127
同样是一个字节，无符号的最小值是 0 ，而有符号数的最小值是-128。
所以二者能表达的不同的数值的个数都一样是256个。
只不过前者表达的是0到255这256个数，后者表达的是-128到+127这256个数

有符号数包括负数，无符号数只有整数而已，在同一数据类型中，由于内存长度是一样的，所以无符号数比有符号数的最大值大1倍。

$\color{red}{ java没有无符号类型，都是有符号类型的数据类型。}$
但是其它语言，如c的unsigned short 无符号数，它值的范围就是要从0开始，并且比java的short类型保存的数据范围更大。

image.png

java有符号转无符号

public int getUnsignedByte (byte data){      //将data字节型数据转换为0~255 (0xFF 即BYTE)。
　　return data&0x0FF;
}

public int getUnsignedByte (short data){      //将data字节型数据转换为0~65535 (0xFFFF 即 short
　　return data&0x0FFFF;
}

public long getUnsignedIntt (int data){     //将int数据转换为0~4294967295 (0xFFFFFFFF即Long
　　return data&0x0FFFFFFFFL;
}

获取byte高四位和低四位

public static int getHeight4(byte data){//获取高四位
    int height;
    height = ((data & 0xf0) >> 4);
    return height;
}

public static int getLow4(byte data){//获取低四位
    int low;
    low = (data & 0x0f);
    return low;
}

将两个字节拼接还原成有符号的整型数据

数据域中的数据都按小端存储，示例：数据0x1234，则Byte1为0x12，Byte0为0x34,
byte1是高字节，byte0是低字节
public static int pinJie2ByteToInt(byte byte1, byte byte0) {
        int result = byte1;
        result = (result << 8) | (0x00FF & byte0);
        return result;
    }

或者
public static int pinJie2ByteToInt(byte byte1, byte byte0) {
        int result = byte1;
        result = byte1 *16 * 16 +byte0
        return result;
    }