在剖析该问题前请看如下代码


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



==================以下文字貌似有问题===================


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。



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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。