java中int与byte数组互转代码详细分析

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在java中，可能会遇到将int转成byte[]数组，或者将byte[]数组转成int的情况。下面我们来思考下怎么实现？

首先，分析int在java内存中的存储格式。

众所周知，int类型在内存中占4个字节，采用补码方式存储（假如对原码、反码、补码不熟悉，请查阅相关资料）。举例：

整型-128对应内存中的二进制值为

整型128对应内存中的二进制值为

然后，考虑如何把int类型4个字节放入byte数组中。

有两种可选方式：一是int低字节数据放置在byte数组低位置(little-endian)，二是int低字节数据放置在byte数组高位置(big-endian)。两种方式都行，实际使用时，以既有约定为准。这里采用big-endian。以整型-128为例，转化后的byte数组为

说清转化思路后，请看实现代码，如下：

    public static byte[] int2Bytes(int value, int len) {
        byte[] b = new byte[len];
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            b[len - i - 1] = (byte)((value >> 8 * i) & 0xff);
        }
        return b;
    }

需要说明下位操作符“>>”。>>是带符号右移，使用格式为value >> n。如果n大于value类型所占二进制位数m时(上例value为int类型,则m为32位)，则右移n%m位（%取模操作符）。

注意：细心的读者可能会发现，在对value进行移位操作后，还需要跟字面量0xff（二进制 00000000 00000000 00000000 11111111）相与，即将value前3个字节都置为00000000，最后一个字节保存不变，思考下这步操作是否必要呢？

其实完全没必要，在将int强制转换成byte时，会自动丢弃前3个字节，前3个字节值是否全为0，对结果完全没影响，因此与操作完全是多余的，没有任何作用且浪费了一点点程序执行效率。

修改后代码为

b[len - i - 1] = (byte)((value >> 8 * i));

下面考虑怎么将上述byte数组反转成int。

我们的想法是，依次从byte数组中取出单个byte，对每个byte通过与及左移位操作还原成对应位置的int，最后将得各个int值相加汇总，即为所要的结果。文字可能没表达清楚，直接以整型-128转成的数组byte为例，说明如何将该byte数组反转化为整型-128。

代码如下：

    public static int bytes2Int(byte[] b, int start, int len) {
        int sum = 0;
        int end = start + len;
        for (int i = start; i < end; i++) {
            int n = ((int)b[i]) & 0xff;
            n <<= (--len) * 8;
            sum += n;
        }
        return sum;
    }

请注意，上述代码中将b[i]强制转换成int，实际上属于多余操作。在进行&操作时，两个操作数会先自动转换成int类型，详细请参照我的另一篇博客《java对byte,short,char,int,long运算时自动类型转化情况说明》。

因此简化版代码为

int n = b[i] & 0xff;

继续思考下上面的&操作是否必要呢，能不能直接改成

int n = b[i];

答案是不行。对于单个byte类型，在java内存中占一个字节，同样是以补码方式存储。如byte型变量－1（二进制值为1111 1111）,强制转换成int类型后对应的二进制值为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，不是我们需要的0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111因此需要跟0xff相与，以达到将前3个字节置为0的目的。

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