java - 将字节与 0b1111_1111 按位与有何作用？

Question

我有以下方法:

int convert3ByteChunkTo24Bits(final byte[] bytes) {
    int bitsFor3ByteChunk = 0;

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[0] & 0b11111111);

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk << 8;
    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[1] & 0b11111111);

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk << 8;
    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[2] & 0b11111111);

    return bitsFor3ByteChunk & 0b00000000_11111111_11111111_11111111;
}

该方法的目的是追加传递的字节并以 int 格式返回。这是我的一个测试方法:

void testConvert3ByteChunkTo24Bits() {
    final byte ca = (byte) 0xCA;
    final byte fe = (byte) 0xFE;
    final byte ba = (byte) 0xBA;

    final byte[] man = {ca, fe, ba};
    final int bytesIn24Bits = base64EncoderHelper.convert3ByteChunkTo24Bits(man);

    System.out.println(bytesIn24Bits);
}

结果的输出将是:

13303482

二进制文件是:

00000000110010101111111010111010

这是正确的，并且是预期的结果，因为:

0xCA = 11001010
0xFE = 11111110
0xBA = 10111010

所以，到目前为止一切顺利。只有一件事我不明白，为什么我需要逻辑与，如

(bytes[0] & 0b11111111)

当我不进行按位与运算时，所以如果实现如下:

int convert3ByteChunkTo24Bits(final byte[] bytes) {
    int bitsFor3ByteChunk = 0;

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[0]);

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk << 8;
    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[1]);

    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk << 8;
    bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[2]);

    return bitsFor3ByteChunk & 0b00000000_11111111_11111111_11111111;
}

结果将是:

00000000111111111111111110111010

我错过了什么？是什么意思

bytes[0] & 0b11111111

修复这里吗？ (我通过尝试发现了这种错误，并且仍然好奇它为什么有效......)

Answer 1

在:

bitsFor3ByteChunk = bitsFor3ByteChunk | (bytes[0] & 0b11111111);

bytes[0] 首先扩展为 int 值(整数均以补码表示)。那么对于像 0xFF 这样存储在 byte 中的值，相应的 int 值将是 0xFFFFFFFF。然后对其进行屏蔽以保留低 8 位。