java中的int/Integer掩码是如何工作的？

Question

由于字节在java中是有符号的，为了获得无符号整数值，我们用0xFF作为掩码：

byte signed  = -1;// -—> 0b11111111
int unsigned = signed & 0xFF;// —-> 0b11111111 & 0b11111111
System.out.println(“unsigned: ”+unsigned);//prints 255 instead of -1 since we masked earlier

但是当无符号的

int

被转换为一个字节时，它似乎没有发生任何事情，即

byte resigned = (byte) unsigned;
System.out.println(“resigned: ”+resigned);//same value as earlier signed = -1

仔细观察初始操作

int unsigned = signed & 0xFF;// the result of 0b11111111 & 0b11111111 is actually = 0b11111111 

即使签名的值是我们拥有的其他东西

byte  signed  = -44;// -—> 0b11010100
int  unsigned = signed & 0xFF;// the result of 0b11010100 & 0b11111111 is still actually = 0b11010100 
byte resigned = (byte) unsigned;
System.out.println(“resigned: ”+resigned);//same value as signed = -44

因此，对于无符号

int

来说，实际有符号值似乎没有发生任何变化。

掩码实际上对整数的（字节）值有任何作用吗？或者它只是标记

javac

应如何处理整数的一种方法？

Answer 1

byte signed  = -1;// -—> 0b11111111

正确。

int unsigned = signed & 0xFF;// —-> 0b11111111 & 0b11111111

这是不正确的。有3个步骤。

1. signed

   的值转换（符号扩展）为

   int

   ；即

   0b11111111

   变为

   0b11111111111111111111111111111111

   (= 0xFFFFFFFF)

2. 将

   0b11111111111111111111111111111111

   (=

   0xFFFFFFFF

   ) 与

   0b00000000000000000000000011111111

   (=

   0x000000FF

   ) 进行与运算，得到

   0b00000000000000000000000011111111

   (=

   0x000000FF

   )`

3. 0b00000000000000000000000011111111

   (=

   0x000000FF

   ) 被分配给

   unsigned

   。

（注意：完整地写出这一点很重要，以便您了解发生了什么。）

byte resigned = (byte) unsigned;

这里也有两个步骤。

1. 演员表

   (byte)

   转换

   0b00000000000000000000000011111111

   (=

   0x000000FF

   ) 到

   0b11111111

   (=

   0xFF

   ) 即它将

   int

   转换为

   byte

   。

2. 然后字节

   0b11111111

   (=

   0xFF

   ) 被分配给

   resigned

   。

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因此，对于 unsigned int 来说，实际有符号值似乎没有发生任何变化。

但是确实发生了一些事情！

&

运算符以符号扩展值

0b11111111111111111111111111111111

（代表 -1）开始，并将其转换为

0b00000000000000000000000011111111

（代表 255）。

您可以通过运行以下命令来验证是否发生了某些事情：

  byte signed  = -1; // -—> 0b11111111
  int x = signed;
  System.out.println("x: " + x); // prints -1 

最终得到的值与开始时的值相同并不意味着什么都没有发生。确实发生了一些事情。您将

byte

值

-1

转换为

int

值

255

，然后将其转换回字节

-1

。

您还可以通过阅读 Java 语言规范的相关部分来验证这一点。 （如果您需要参考资料，请告诉我。）

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掩码实际上对整数的（字节）值有什么作用，还是只是标记 javac 应如何处理整数的一种方法？

屏蔽确实起到了作用。

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如果您查看

javac

编译器生成的字节码，您会看到执行

byte

到

int

转换、屏蔽和赋值的代码。然后在另一个方向，您会看到一个字节码来进行

int

到

byte

的转换。

但是，这是一个实现细节。