java - 将 int32_t 编码为字节数组

Question

我正在尝试将 int32_t 编码为 C++ 中的字节数组，然后通过网络套接字将其传递给 java，并将其解码回始终为 32 位的 java 整数。

我已经使用以下代码成功地使用 16 位整数和无符号和有符号 16 位整数完成了此操作:

C++ 方面

void Codex::encodeShortToArray(uint16_t inputShort, unsigned char buffer[],int pos)
{   
    // insure its in network byte order
   inputShort = htons(inputShort);

   // encode the bytes
   buffer[pos+1] = (inputShort >> 8);
   buffer[pos+0] =  inputShort; 
}

Java 端:

public static short decodeShortFromArray(byte[] array, int pos)
{
    return (short)
            (
                    (array[pos+0] << 8) 
                +   (array[pos+1] & 0xff)
            );        
}

但是当我对 32 位整数进行同样的尝试时，它只适用于较小的无符号数。大数或有符号数在传输后返回不同的值。

C++ 方面

void Codex::encodeIntToArray(uint32_t inputInt, unsigned char buffer[],int pos)
{   
    // insure its in network byte order
    inputInt = htonl(inputInt);

    // encode the bytes
    buffer[pos+3] =  (inputInt >> 24);
    buffer[pos+2] =  (inputInt >> 16);
    buffer[pos+1] =  (inputInt >> 8);
    buffer[pos+0] =   inputInt;         
}   

Java 端:

public static int decodeIntFromArray(byte[] array, int pos)
{
    return (int)
            (
                    (array[pos+0] << 24) 
                +   (array[pos+1] << 16)                 
                +   (array[pos+2] << 8) 
                +   (array[pos+3] & 0xff)
            );        
}    

我假设对于四个字节，我需要不同的操作来按正确的顺序获取字节，但我对字节操作的掌握是有限的。

Answer 1

我相信您遇到的问题是字节是用 Java 签名的，而 <<运算符将参数提升为整数。当您执行以下操作时:

array[pos] << 24

实际发生的事情更好地表达为:

(int)array[pos] << 24

如果array[pos] (无符号)大于 127(即设置了最高有效位)，然后 Java 会将其视为负数，然后您有额外的符号位被移位。

解决方案是屏蔽掉这些额外的位:

(array[pos] & 0xFF) << 24
//          ^~~~~~

一个简单的例子:0x8000(无符号)是十进制的 32768。所以你会期望 0x80 << 8给你 32768。尝试运行以下 Java 代码:

    System.out.println(((byte)0x80) << 8);
    System.out.println(((byte)0x80 & 0xFF) << 8);

当您屏蔽掉额外的符号位(第二个)时，您会得到预期的答案。

所以你的解码方法应该是:

public static int decodeIntFromArray(byte[] array, int pos)
{
    return (int)
            (
                    ((array[pos+0] & 0xFF) << 24) 
                +   ((array[pos+1] & 0xFF) << 16)                 
                +   ((array[pos+2] & 0xFF) << 8) 
                +   ((array[pos+3] & 0xFF)
            );        
}