我很好奇知道使用二进制文字进行按位比较时实际发生的情况。我刚遇到以下事情:

byte b1 = (new Byte("1")).byteValue();

// check the bit representation
System.out.println(String.format("%8s", Integer.toBinaryString(b1 & 0xFF)).replace(' ', '0'));
// output: 00000001

System.out.println(b1 ^ 0b00000001);
// output: 0


因此,一切都按预期运行,xor比较等于0。但是,当用负数尝试相同时将不起作用:

byte b2 = (new Byte("-1")).byteValue();

// check the bit representation
System.out.println(String.format("%8s", Integer.toBinaryString(b2 & 0xFF)).replace(' ', '0'));
// output: 11111111

System.out.println(b2 ^ 0b11111111);
// output: -256


我本以为最后的xor比较也等于0。但是,只有当我将二进制文字显式转换为byte时,才是这种情况:

byte b2 = (new Byte("-1")).byteValue();

// check the bit representation
System.out.println(String.format("%8s", Integer.toBinaryString(b2 & 0xFF)).replace(' ', '0'));
// output: 11111111

System.out.println(b2 ^ (byte)0b11111111);
// output: 0


对我来说,在xor比较之前,b10b11111111都具有相同的位表示形式,因此,即使它们被强制转换为int(或其他),xor仍应等于0 。您如何得出-256的结果,它是二进制表示形式的11111111 11111111 11111111 00000000?为什么我必须对byte进行显式转换才能获得0

最佳答案

没有特定类型转换的二进制文字表示32位整数值,无论有多少位数。例如,0b000000010b00000000 00000000 00000000 00000001的简写。

Java中的按位比较使用二进制数字提升(请参见Javadocs)。在这种特定情况下,这意味着在执行比较之前,两个操作数都将转换为int

0b11111111已经表示一个int(没有前导0),仅表示0b00000000 00000000 00000000 11111111,而b2是一个字节,表示值-1。在转换为int的过程中,将保留该值,因此将b2强制转换为表示相同数字(-1):0b11111111 11111111 11111111 11111111的32位整数。

然后,xor的计算结果为0b11111111 11111111 11111111 00000000,这是-256的32位二进制表示形式。

如果使用xor执行(byte)0b11111111比较,则二进制文字也将被视为一个字节,因此等效地转换为表示-1的32位整数。

重要的是要注意,二进制比较是使用double, float, longint(在Javadocs中指定的)执行的。如果只有其他类型参与比较(例如byte),它们将被转换为int。这就是为什么下面的代码会给出编译错误的原因:

byte b1 = (byte)0b00000001;
byte b2 = (byte)0b00000001;
byte b3 = b1 & b2;

>>> error: incompatible types: possible lossy conversion from int to byte


...因为两个byte的按位比较结果是int

在这里可以进一步了解为什么:


Types and the Java Virtual Machine
Bitwise operators in java only for integer and long?

10-06 13:37