[Java工具] 关于byte和int的转换

需求

单片机通过Socket发送过来类似 { 0xff,0x0c ,0x80...}的byte数组，根据协议分为unsigned char 和signed char两种类型。需要将int数据转为两个byte发送给单片机，或将单片机发来的2个byte转化为int。

工具程序

/**
     * 将两个byte数据转化为有符号int
     * @param high : 高八位
     * @param low : 低八位
     * @return
     */
    public static int twoByteToSignedInt(byte high,byte low){
        return (high << 8) | low;
    }

    /**
     * 将两个byte数据转化为无符号int
     * @param high : 高八位
     * @param low : 低八位
     * @return
     */
    public static int twoByteToUnsignedInt(byte high,byte low){
        return ((high << 8) & 0xffff) | (low & 0x00ff);
    }
    /**
     * 将int转换为两个byte
     * @param numInt : 实际只取其中的低16位二进制数
     * @return 长度为2的byte数组 ，byte[0]为高8位，byte[1]为低八位
     */
    public static byte[] intToTwoByte(int numInt){
        byte[] rest = new byte[2];
        if(numInt < -32768 || numInt > 32767){
            return null;
        }
        rest[0] = (byte)(numInt >> 8);//高8位
        rest[1] = (byte)(numInt & 0x00ff);//低8位

        return rest;
    }

解释

• 单片机发送过来的数据有 unsigned char 和 signed char 之分；而 Java 中的 byte(8位)、int(32位) 都是有符号的。
• 计算机里的数字，不管正负，其底层都是以补码形式存在的！！
• Java 的二进制采用补码形式。比如 Java 里的 Integer.toBinaryString(int) 函数，如果传入负数，则只会输出其补码形式，传入正数则输出原码二进制数（正数补码=原码）。

1. signed char 转为 Java 的有符号 int
   参见函数 twoByteToSignedInt(byte high,byte low) 。由于在单片机中signed char也是以补码形式存在，所以直接用位操作将两个byte拼接为一个int即可。

2. unsigned char 转为 Java 的无符号 int
   参见函数 twoByteToUnsignedInt(byte high,byte low) 。那为什么要按位与0xffff呢？因为byte->int会发生符号扩展，这在转为有符号int时没有影响，但在转为无符号int时，符号扩展会造成数值出现误差。
   具体来说，比如对于一个byte，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f符号扩展，例如补码11111111的十进制数为-1，转换为int时变为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111(补码)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。

3. int 转为 unsigned/signed char
   参见intToTwoByte(int numInt)。
   直接取int里的低16位即可。因为无论正负，在单片机里都是以补码形式存在，不需要额外转换。

参考

Java中的Byte转为无符号的Integer
Java中字节与无符号数之间的转换
java中无符号类型的解决方案