为什么在 Java 中将 int 转换为 byte 会产生负值，我们如何检索原始的无符号值？

有趣的 Int 和字节转换异常

在 Java 中将 int 转换为 byte 时，行为可能看起来出乎意料，特别是考虑到明显的情况时数据丢失以及分配给结果字节的负号。为了解开这个谜团，让我们深入研究原始数据类型和补码表示的复杂性。

理解原始类型和补码：

在 Java 中，int 占据32位，而一个字节只占8位。此外，像 int 和 byte 这样的基本类型遵循二进制补码表示。在此方案中，最高位 (MSB) 确定符号，附加位导致其复制。

从 Int 到 Byte 的按位转换：

当转换int 到一个字节，Java 仅提取 8 个最低有效位并相应地分配值。然而，int 的 MSB（现在是字节的符号位）在结果中起着重要作用。

揭示隐藏的真相：

让我们剖析我们的令人困惑的例子：

int i = 132;

byte b = (byte)i; // Implicit narrowing conversion

System.out.println(b); // Prints -124

的 32 位二进制表示132:

00000000000000000000000010000100

提取 8 个最低有效位 (10000100)：

10000100

转换为二进制补码表示：

11111000

Java 将其解释为由于反转位模式而产生负值，导致 -124

解谜：

要检索字节的原始 8 位无符号值，我们可以执行按位 AND 运算：

byte signedByte = -124;
int unsignedByte = signedByte & 0xff; // 0xff = 11111111b

此操作屏蔽了无关的符号位，产生以下结果结果：

Unsigned value: 10000100 (84 in decimal)

总结技巧：

在 int 到 byte 转换期间，Java 通过隐式缩小忽略最左边的 24 位。符号位原本是 int 中的第 8 位，现在成为字节中的 MSB，影响其解释。要揭示无符号值，需要按位与运算，有效地擦除符号位。

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