JAVA中的数值的有符号无符号操作

符号无符号操作"/>

JAVA中的数值的有符号无符号操作

1. 原码

原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制: [+1]原 = 0000 0001 [-1]原 = 1000 0001 第一位是符号位. 因为第一位是符号位, 所以8位二进制数的取值范围就是: [1111 1111 , 0111 1111] 即 [-127 , 127] 原码是人脑最容易理解和计算的表示方式.

2. 反码

反码的表示方法是: 正数的反码是其本身 负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反. [+1] = [00000001]原 = [00000001]反 [-1] = [10000001]原 = [11111110]反 可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.

3. 补码

补码的表示方法是: 正数的补码就是其本身 负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1) [+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补 [-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补 对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值. Java一共有8种基本 数据类型 （原始 数据类型 ）： 类型 存储要求 范围（包含） 默认值 包装类 整 int 4字节（32位） -2^31~ 2^31-1 0 Integer 数 short 2字节（16位） -2^15~2^15-1 0 Short 类 long 8字节（64位） -2^63~2^63-1 0 Long 型 byte 1字节（8位） -2^7~2^7-1 0 Byte 浮点 float 4字节（32位） -3.4e+38 ~ 3.4e+38 0.0f Float 类型 double 8字节（64位） -1.7e+308 ~ 1.7e+308 0 Double 字符 char 2字节（16位） u0000~uFFFF（‘’~‘？’） ‘0’ Character （0~2^16-1（65535）） 布尔 boolean 1/8字节（1位） true, false FALSE Boolean 在计算机中，可以区分正负的类型，称为有符号类型，无正负的类型，称为无符号类型。 使用二进制中的最高位表示正负 一个字节为 8 位，按 0 开始记，那它的最高位就是第 7 位， 2 个字节，最高位就是 15 位， 4 个字节，最高位是 31 位，不同长度的类型，最高位虽不同，但总是最左边那位。 同样一个字节，无符号的最大值是 255 ，有符号的最大值是 127 ，下图是无符号数和有符号数的范围：

可以发现，1000 0000 没有拿来表示 -0 ，而1000 0001 也不能拿来直观地表示 -1 ，事实上， -1 用1111 1111 来表示。从一个角度来理解， -1 大还是 -128 大，当然是 -1 大， -1 是最大的负整数，所以，无论是字符类型或整数类型，也无论这个整数是几个字节，从计算结果上来看也是对的：1111 1111-1 =1111 1110 ，表示 -2 ，这样一直减下去，当减到只身最高位用于表示符号的 1 以外，其他低位全为 0 ，就是最小的负值，也就是 -128 ：

Java的符号类型

Java 的原始类型里 没有 无符号类型， 如果需要某个宽度的无符号类型，可以用 >>> ，这个是 java 的无符号右移操作符，或者使用下一个宽度的带符号类型来模拟 ，例如，需无符号的 short ，就用 int 来模拟：

int toUnsigned(short s) { return s & 0xFFFF; 
} 

十进制的字面常量只有一个特性，就是 所有的十进制字面常量都是正数 ，如果想写一个负的十进制，则需要在正的十进制字面常量前面加上“ - ”就好了。 十六进制或者八进制的字面常量就不一定是正数或者负数，如果最高位是 1 ，那么就是负数：

          System.out.println(0x80);//128   //0x81看作是int型，最高位(第32位)为0，所以是正数 System.out.println(0x81);//129   System.out.println(0x8001);//32769 System.out.println(0x70000001);//1879048193   //字面量0x80000001为int型，最高位(第32位)为1，所以是负数 System.out.println(0x80000001);//-2147483647 //字面量0x80000001L强制转为long型，最高位（第64位）为0，所以是正数 System.out.println(0x80000001L);//2147483649 //最小int型 System.out.println(0x80000000);//-2147483648 //只要超过32位，就需要在字面常量后加L强转long，否则编译时出错 System.out.println(0x8000000000000000L);//-922337203685477

有符号扩展和无符号扩展

因为java的基础类型都是有符号类型，所以java的类型强转及类型提升都是有符号扩展 （ 即在前边补符号位，符号位是1前边就都补1，是0就都补0 ） 例如： System.out.println(Long.toHexString(0x100000000L + 0xcafebabe));// cafebabe 由于0x100000000L标识为Long型，8个字节表示，二进制没有占满8个字节，所以二进制表示会在0x100000000L前边补充0。 因为0x100000000L是字面常量，java不把字面常量前面的1看做符号。 而0xcafebabe是整型，4个字节表示，二进制刚好占满四个字节（ 11001010 11111110 10111010 10111110 ），即0xcafebabe为负数。 该程序执行的加法是一个混合类型的计算，long型加int型，java会将int类型提升为long类型进行运算，因为 0xcafebabe 的符号位为1，所以进行有符号扩展，变为11111111 11111111 11111111 11111111 11001010 11111110 10111010 10111110 计算机这样扩展的原因是扩展的long型仍表示的是 0xcafebabe。 类型提升后两值相加： 0x ffffffffcafebabeL +0x 0000000100000000L -----------------------------  0x 00000000cafebabeL java窄的整型转换成较宽的整型时是有符号扩展，但是如果它是char，那么不管它将要被提升成什么类型，都执行零扩展。java从宽的整型转窄的整型时，是直接截取最低位的字节。

ASCII码表

ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符
0	NUT	32	(space)	64	@	96	、
1	SOH	33	!	65	A	97	a
2	STX	34	"	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	,	71	G	103	g
8	BS	40	(	72	H	104	h
9	HT	41	)	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	-	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DCI	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	S	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	TB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	:	90	Z	122	z
27	ESC	59	;	91	[	123	{
28	FS	60	<	92	/	124	|
29	GS	61	=	93	]	125	}
30	RS	62	>	94	^	126	`
31	US	63	?	95	_	127	DEL