java - 读取包含无符号数字的二进制流

Question

我想读取包含32位无符号整数和8位无符号整数的二进制文件。我已经知道DataInputStream了，但是它的方法readInt返回有符号整数，没有读取无符号int的方法(对于16位和8位整数有这种方法)。
读取单独的字节并按位将它们串联是“正式”的方法吗？将字节读入ByteArray并使用bitshift和按位or从字节组成整数会大大降低性能吗？

Answer 1

您可以使用

long value = Integer.toUnsignedLong​(dataInputStream.readInt());

这等效于Java 8之前的代码

long value = dataInputStream.readInt() & 0xFFFFFFFFL;

关键是带符号或无符号只是位模式的不同解释，但是要读取四个字节的数量，readInt()总是足够的。上面的操作将转换为带符号的long，这是一种能够覆盖所有unsigned int值的数据类型。
但是，由于int已经保存了所有信息，因此无需立即将其转换为long。用来表示带符号数字的Two’s Complement甚至允许执行基本操作，即+，-和*，而无需区分带符号的数字和无符号的数字。对于其他操作，Java 8引入了通过将int值解释为无符号来执行它们的方法:

Integer.divideUnsigned​(…)

Integer.remainderUnsigned​(…)

Integer.compareUnsigned​(…)

Integer.toUnsignedString​(…)

我遇到的一个实际例子是解析类文件。这些文件在某些​​地方的大小被编码为unsigned int，但是对于大多数标准Java API，类文件以字节数组或ByteBuffer实例的形式提供，它们不能包含超过23个字节。因此，处理一些大数字是不必要的复杂操作，因为它们无论如何还是无法纠正的，因为必须截断包含这么大规格的类文件。
因此，处理此问题的代码基本上如下所示:

int size = input.readInt();
if(Integer.compareUnsigned(size, Integer.MAX_VALUE)>0) throw new IllegalArgumentException(
    "truncated class file (attribute size "+Integer.toUnsignedString(size)+')');
// just use the int value

或没有Java 8功能
(甚至更简单，只要读者理解Two’s Complement):

int size = input.readInt();
if(size < 0) throw new IllegalArgumentException(
    "truncated class file (attribute size "+(size&0xFFFFFFFFL)+')');
// just use the int value

(另请参阅this answer)