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Java中byte与16进制字符串的互相转换

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 
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.} 
     * 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。
     * @param src byte[] data
     * @return hex string
     */  
    public static String bytesToHexString(byte[] src){
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");
        if (src == null || src.length <= 0) {
            return null;
        }
        for (int i = 0; i < src.length; i++) {
            int v = src[i] & 0xFF;
            String hv = Integer.toHexString(v);
            if (hv.length() < 2) {
                stringBuilder.append(0);
            }
            stringBuilder.append(hv);
        }
        return stringBuilder.toString();
    }
    /**
     * Convert hex string to byte[]
     * @param hexString the hex string
     * @return byte[]
     */
    public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
        if (hexString == null || hexString.equals("")) {
            return null;
        }
        hexString = hexString.toUpperCase();
        int length = hexString.length() / 2;
        char[] hexChars = hexString.toCharArray();
        byte[] d = new byte[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            int pos = i * 2;
            d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));
        }
        return d;
    }
    /**
     * Convert char to byte
     * @param c char
     * @return byte
     */
     private byte charToByte(char c) {
        return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
    }


Java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);      //b[i] 和0xFF进行与运算(0xFF默认是int型,二进制位00000000 00000000 00000000 11111111
5.     if (hex.length() == 1) {   
6.       hex = '0' + hex;    //高四位置为0
7.     }   
8.     System.out.print(hex.toUpperCase() );      //将十六进制个字符转换为大写输出到控制台
9.   }   
10. 
11.} 


//将指定byte数组以16进制的形式打印到控制台
public static void printHexString( byte[] b) { 
   for (int i = 0; i < b.length; i++) {
     String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
     if (hex.length() == 1) {
       hex = '0' + hex;
     }
     System.out.print(hex.toUpperCase() );
   }

}

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 
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。

 

转自:http://franksinger.iteye.com/blog/614540

posted on 2012-04-08 10:57 BIG森林 阅读(942) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: java


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