資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：正數(shù)的原碼，反碼和補(bǔ)碼相同。變量原碼反碼是符號位不變，其他位取反反碼補(bǔ)碼則是在反碼的基礎(chǔ)上加補(bǔ)碼所以在計算機(jī)中正確的表示應(yīng)該是。原碼反碼補(bǔ)碼此刻開始轉(zhuǎn)換為類型，占個字節(jié)，符號位，用填充高位三個字節(jié)。
我們都知道計算機(jī)存儲的是二進(jìn)制，長度是8個比特。
byte b = 10; int i = -10; long l = 10L;
那么以上幾個變量如何用二進(jìn)制表示呢？
很多人第一印象肯定是 b變量占用一個字節(jié)，也就是8位，所以 b用二進(jìn)制表示就是 1010，高位補(bǔ)零，所以是 00001010。那么i是int，占用4個字節(jié)，也就是32位，但因為是負(fù)數(shù)，所以最高位是100000000 00000000 00000000 00001010。同理 l變量則是 00000000 00000000 00000000 00000000 000000000 00000000 00000000 00001010。
上面的推理過程中存在一處錯誤，就是在java中存儲的是補(bǔ)碼，而不是原碼。正數(shù)的原碼，反碼和補(bǔ)碼相同。負(fù)數(shù)則不是一樣。以上面 int i = -10 作為例子。
變量 i 原碼 1000 1010 # 反碼是符號位不變，其他位取反 反碼 1111 0101 #補(bǔ)碼則是在反碼的基礎(chǔ)上加1 補(bǔ)碼 1111 0110
所以-10 在計算機(jī)中正確的表示應(yīng)該是 1111 0110。
上面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)原碼，反碼和補(bǔ)碼相關(guān)的概念，至于為什么要用補(bǔ)碼，感興趣的可以自己去查。
我們也知道在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，存儲的就是二進(jìn)制相關(guān)的byte數(shù)組。那么現(xiàn)在我們需要往消息中寫入int或者long相關(guān)的信息，如何轉(zhuǎn)換為byte數(shù)組中的相關(guān)項？第一個想到的辦法就是強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。
int x = 135; System.out.println((byte)x); /** 輸出-121 **/ x = -135; System.out.println((byte)x); /** 輸出-121 **/
可見輸出的答案并不如你所愿。想知道為什么這樣嗎？感興趣的可以自己去推導(dǎo)。
額，還是幫你們推導(dǎo)一遍吧。我們以 -135為例。
首先我們知道 int 占用4個字節(jié)，而byte占用1個字節(jié)，同時你也看到 -135已經(jīng)超出了一個字節(jié)所能表示的范圍[-128, 127]。如果強(qiáng)制轉(zhuǎn)換后還能顯示出正確結(jié)果，那才恐怖啊。
-135 原碼 10000000 00000000 00000000 10000111 反碼 11111111 11111111 11111111 01111000 補(bǔ)碼 11111111 11111111 11111111 01111001
我們知道java中存儲的是補(bǔ)碼，可是因為byte只占一個字節(jié)，所以轉(zhuǎn)換的時候只取到最低位那個字節(jié)也就是 01111001作為轉(zhuǎn)換后補(bǔ)碼存在。因為正數(shù)的原碼和補(bǔ)碼相同，也即是這個字節(jié)的原碼是01111001，原值是 121。
剛才我們討論的是int強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成byte類型可能存在的問題。那么如果我需要把byte類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int類型的會出現(xiàn)什么樣的問題。
byte num = 120; System.out.println((int)num); num = -120; System.out.println((int)num);
大家看到這兩行示例代碼時。盡量自己嘗試推導(dǎo)出結(jié)果來，不要看我下面的推導(dǎo)過程。
我們以-120作為例子，嘗試推導(dǎo)下（看到?jīng)]有，我喜歡負(fù)數(shù)）。
-120 原碼 11111000 反碼 10000111 補(bǔ)碼 10001000 ##此刻開始轉(zhuǎn)換為int類型，占4個字節(jié)，符號位1，用1填充高位三個字節(jié)。如果符號位是0，高位會用0填充。 補(bǔ)碼 11111111 11111111 11111111 10001000 /** 存儲在內(nèi)存中的int整形補(bǔ)碼 **/ 反碼 11111111 11111111 11111111 10000111 原碼 10000000 00000000 00000000 01111000 原值 -120
所以 當(dāng) byte num = -120 時， (int)num = -120
我相信很多人都沒有自己推導(dǎo)，直接看我的推導(dǎo)的。那么再給你個機(jī)會，嘗試推導(dǎo)下當(dāng)byte num = 120的時候推導(dǎo)過程。
通過byte強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int 好像一切都很順利，也沒有int強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成byte相關(guān)的問題。
當(dāng)真的是那樣嗎？下一篇我們繼續(xù)探討這個話題。
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