Java で 0xff を使用したビットごとの AND はどのようにして符号付きバイトを符号なし整数に変換しますか?

Java の値と 0xff の謎を明らかにする: 符号なしの楽しみとバイト プロモーション

Java のバイト データ型。符号付き 8- として設計されています。ビット型であるため、プログラマは頭を悩ませることがあります。複雑なコードを考えてみましょう:

<code class="java">byte value = 0xfe; // corresponds to -2 (signed) and 254 (unsigned)
int result = value & 0xff;</code>

印刷すると、結果は魔法のように 254 に変換されます。この突然の整数変換はどのようにして起こるのでしょうか?また、ビット単位の & 演算子がすべての中心にあるように見えるのはなぜですか?

実際には、& 演算子自体は型変換を引き起こしません。これは、2 つの整数に対してビットごとの AND 演算を実行するという、意図された仕事を忠実に実行します。その秘訣は、Java のデータ型キャスト ルールの微妙な相互作用にあります。

バイト変数である value が & に遭遇すると、整数への変換が行われます。この変形は、& 演算子が整数のみを操作するという Java の厳格な要件に由来しています。その結果、値はビットごとの体操が始まる前に静かに int に昇格されます。

興味深いことに、もう 1 つのオペランド 0xff は本質的に int リテラルです。その結果、両方のオペランドは整数の領域で満足して踊ります。

& 演算子はその魔法を実行し、元のバイト値から抽出された符号なし 8 ビット値を具体化する新しい整数の結果を作成します。この場合、0xfe の符号なし表現は 254 になります。

したがって、謎めいた result = value & 0xff は、result という名前の整数への符号なし 8 ビット値の賢明な代入になります。この微妙な型プロモーションの動作を理解することで、プログラマは Java の多様なデータ型の複雑さをナビゲートできるようになり、コードがキャストやビット単位の操作の微妙な違いを適切に処理できるようになります。

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