Java中二进制字节数组与十六进制互转

java中二进制字节数组与十六进制互转的代码及思路分析

一、一贯如此，先上代码，你可以直接拿去用，后面的分析可以慢慢看

public class Test01 {

private static String hexStr = "0123456789ABCDEF";

public static void main(String[] args){

String str = "二进制与十六进制互转测试";

String hexString = BinaryToHexString(str.getBytes());

System.out.println("str转换为十六进制：\n"+hexString);

System.out.println("将str的十六进制文件转换为二进制并转为String：\n"+new String(HexStringToBinary(hexString)));

}

/**

*

* @param bytes

* @return 将二进制转换为十六进制字符输出

*/

public static String BinaryToHexString(byte[] bytes){

String result = "";

String hex = "";

for(int i=0;i<bytes.length;i++){< p="">

//字节高4位

hex = String.valueOf(hexStr.charAt((bytes[i]&0xF0)>>4));

//字节低4位

hex += String.valueOf(hexStr.charAt(bytes[i]&0x0F));

result +=hex;

}

return result;

}

/**

*

* @param hexString

* @return 将十六进制转换为字节数组

*/

public static byte[] HexStringToBinary(String hexString){

//hexString的长度对2取整，作为bytes的长度

int len = hexString.length()/2;

byte[] bytes = new byte[len];

byte high = 0;//字节高四位

byte low = 0;//字节低四位

for(int i=0;i<len;i++){< p="">

//右移四位得到高位

high = (byte)((hexStr.indexOf(hexString.charAt(2*i)))<<4);

low = (byte)hexStr.indexOf(hexString.charAt(2*i+1));

bytes[i] = (byte) (high|low);//高地位做或运算

}

return bytes;

}

}

复制代码

二、二进制字节数组与十六进制互转的思路分析

Java中byte用二进制表示占用8位，而我们知道16进制的每个字符需要用4位二进制位来表示(23 + 22 + 21 + 20 = 15)，所以我们就可以把每个byte转换成两个相应的16进制字符，即把byte的高4位和低4位分别转换成相应的16进制字符H和L，并组合起来得到byte转换到16进制字符串的结果new String(H) + new String(L)。即byte用十六进制表示只占2位。

同理，相反的转换也是将两个16进制字符转换成一个byte，原理同上。

根据以上原理，我们就可以将byte[] 数组转换为16进制字符串了，当然也可以将16进制字符串转换为byte[]数组了。

在Java中字节与十六进制的相互转换主要思想有两点：

1、二进制字节转十六进制时，将字节高位与0xF0做"&"操作,然后再左移4位，得到字节高位的十六进制A;将字节低位与0x0F做"&"操作，得到低位的十六进制B，将两个十六进制数拼装到一块AB就是该字节的十六进制表示。

2、十六进制转二进制字节时，将十六进制字符对应的十进制数字右移动4为，得到字节高位A;将字节低位的十六进制字符对应的十进制数字B与A做"|"运算，即可得到十六进制的二进制字节表示

三、代码中是二进制原码，但是在java中采用的是补码的形式，下面介绍下什么是补码

1、反码：

一个数如果是正，则它的反码与原码相同;

一个数如果是负，则符号位为1，其余各位是对原码取反;

2、补码：利用溢出，我们可以将减法变成加法

对于十进制数，从9得到5可用减法：

9-4=5 因为4+6=10，我们可以将6作为4的补数

改写为加法：

9+6=15(去掉高位1，也就是减10)得到5.

对于十六进制数，从c到5可用减法：

c-7=5 因为7+9=16 将9作为7的补数

改写为加法：

c+9=15(去掉高位1，也就是减16)得到5.

在计算机中，如果我们用1个字节表示一个数，一个字节有8位，超过8位就进1，在内存中情况为(100000000)，进位1被丢弃。

⑴一个数为正，则它的原码、反码、补码相同

⑵一个数为负，刚符号位为1，其余各位是对原码取反，然后整个数加1

- 1的原码为 10000001

- 1的反码为 11111110

+ 1

- 1的补码为 11111111

0的原码为 00000000

0的反码为 11111111(正零和负零的反码相同)

+1

0的补码为 100000000(舍掉打头的1，正零和负零的补码相同)

Integer.toHexString的参数是int，如果不进行&0xff，那么当一个byte会转换成int时，由于int是32位，而byte只有8位这时会进行补位，

例如补码11111111的十进制数为-1转换为int时变为11111111111111111111111111111111好多1啊，呵呵!即0xffffffff但是这个数是不对的，这种补位就会造成误差。

和0xff相与后，高24比特就会被清0了，结果就对了。

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Java中的一个byte，其范围是-128~127的，而Integer.toHexString的参数本来是int，如果不进行&0xff，那么当一个byte会转换成int时，对于负数，会做位扩展，举例来说，一个byte的-1(即0xff)，会被转换成int的-1(即0xffffffff)，那么转化出的结果就不是我们想要的了。

而0xff默认是整形，所以，一个byte跟0xff相与会先将那个byte转化成整形运算，这样，结果中的高的24个比特就总会被清0，于是结果总是我们想要的。

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