在Java中,为什么十六进制数0xFF取反之后对应的十进制数是-256呢?
int number = 0xFF;
字面值是指在程序中无需变量保存,可直接表示为一个具体的数字或字符串的值。
0xFF是一个整数字面值,整数字面值的缺省类型是 int。
我们知道在Java中, int 是一个4个字节(32位)的基本数据类型。
那么0xFF实际上完整的写法是0x000000FF。
4位二进制可以表示1位十六进制,那么 0x000000FF 转换为二进制的写法就是:
000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111
按位取反:
~number
= ~0xFF
= ~0x000000FF
= 0xFFFFFF00【H】 = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000【B】;
第一位是符号位,1表示负号,因此这里要进行一个转换,从负数补码的形式转换成原码,这样才能求出它真实想表达的数值。
从补码转换成原码,先减1得到反码,然后取反得到原码。
第一步,最低位减 1:
111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000【补码】 - 1 = 111 1111 1111 1111 1111 1110 1111 11111【反码】
第二步,除符号位,各位取反:
000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000【原码】
得到原码后,计算它的数值部分得到:1 0000 0000【B】= 28 【Q】= 256【Q】
加上符号位,得出结果为:-256
因此,十六进制数0xFF取反之后对应的十进制数就是-256。
总结一下,这里涉及到的有三个知识点。
第一,在Java中,整数字面值的缺省类型是 int,它由 32bit 组成;
第二,按位取反~表示对一个二进制数按位取反,即将0变成1,将1变成0;
第二,在计算机系统中,有符号位的数值型数据是以补码的形式来表示和存储的。正数的补码就是其本身;负数的补码转换为原码,先对最低位减1,然后除了符号位各位取反,最终得到的就是原码。
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