Java –将负二进制数转换为整数

电玩女神 2023-02-15 01:27 22阅读 0赞

查看下面的Java示例，将二进制字符串中的负整数转换回整数类型。

String binary = Integer.toBinaryString(-1);   // convert -1 to binary
                                                    // 11111111 11111111 11111111 11111111 (two's complement)
      int number = Integer.parseInt(binary, 2);     // convert negative binary back to integer
      System.out.println(number);                   // output ??

结果是`NumberFormatException` ！

Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: For input string: "11111111111111111111111111111111" under radix 2
    	at java.base/java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:68)
    	at java.base/java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:652)
    	at com.mkyong.crypto.bytes.Byte2.main(Byte2.java:17)

`NumberFormatException`是由于溢出造成的，字符串`11111111111111111111111111111111` （长度为32）无法放入32位`int`类型吗？

> **注意**  
> 整数的值是`-2^31`到`2^31-1` ，而不是`2^32-1` 。

## 1.整数溢出？ ##

在Java中， `int`是32位[二进制补码][Link 1]整数，最左边的第一位或最高有效位表示数字的符号，0为正，1为负。

{1}1111111 11111111 11111111 11111111 = {1} = most significant bit, denote positive or negative

由于最左边的位保留给数字的符号，因此Java `int` 32位仅具有`-2^31 (-2,147,483,648)`到`2^31-1 (2,147,483,647)` 。

System.out.println(Integer.MIN_VALUE);  // -2,147,483,648 , -2^31
      System.out.println(Integer.MAX_VALUE);  // 2,147,483,647 , 2^31-1

再次检查二进制字符串，即完整的32位`2^32-1 (4,294,967,295)` 。 `int`类型无法处理这么大的数字，并且Java不支持`unsigned int` 。

11111111 11111111 11111111 11111111

## 2.长 ##

为了解决这个问题，我们可以使用`long` 64位二进制补码整数，其值从`-2^63`到`2^63-1` 。

String binary = Integer.toBinaryString(-1);
    
      //int number = Integer.parseInt(binary, 2);
    
      long l = Long.parseLong(binary, 2);                 // 11111111 11111111 11111111 11111111
      int number = (int) l;
    
      System.out.println(number);                         // -1

## 3. Java 8 ##

对于Java 8，它引入了支持`unsigned`操作的新API，请尝试`Integer.parseUnsignedInt()` 。

String binary = Integer.toBinaryString(-1);
    
      //int number = Integer.parseInt(binary, 2);
      int number = Integer.parseUnsignedInt(binary, 2);
    
      System.out.println(number);                         // -1

## 参考文献 ##

*  [Java原始数据类型][Java]
 *  Java Sign扩展
 *  [维基百科–补码][Link 1]

标签： [二进制][Link 2] [Java][Java 1] [Java 8][] [两个补码][Link 3] [unsigned int][]

> 翻译自: [https://mkyong.com/java/java-convert-negative-binary-to-integer/][https_mkyong.com_java_java-convert-negative-binary-to-integer]

[Link 1]: https://en.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement
[Java]: https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/datatypes.html
[Link 2]: https://mkyong.com/tag/binary/
[Java 1]: https://mkyong.com/tag/java/
[Java 8]: https://mkyong.com/tag/java-8/
[Link 3]: https://mkyong.com/tag/two-complement/
[unsigned int]: https://mkyong.com/tag/unsigned-int/
[https_mkyong.com_java_java-convert-negative-binary-to-integer]: https://mkyong.com/java/java-convert-negative-binary-to-integer/