位移和位掩码 - 样例代码

Question

我遇到了一些代码，其中有位掩码0xff和0xff00，或以16位二进制形式表示为00000000 11111111和11111111 00000000。

/**
 * Function to check if the given string is in GZIP Format.
 *
 * @param inString String to check.
 * @return True if GZIP Compressed otherwise false.
 */
public static boolean isStringCompressed(String inString)
{
    try
    {
        byte[] bytes = inString.getBytes("ISO-8859-1");
        int gzipHeader = ((int) bytes[0] & 0xff)
            | ((bytes[1] << 8) & 0xff00);
        return GZIPInputStream.GZIP_MAGIC == gzipHeader;
    } catch (Exception e)
    {
        return false;
    }
}

我试图弄清楚在这种情况下（针对字节数组），使用这些位掩码的目的是什么。我看不出会有什么区别？

在GZip压缩字符串的上下文中，因为这个方法似乎是为GZip魔术数字编写的，所以该魔术数字是35615，十六进制为8B1F，二进制为10001011 00011111。

我是否正确地认为这会交换字节顺序？例如，假设我的输入字符串为\u001f\u008b。

bytes[0] & 0xff00
 bytes[0] = 1f = 00011111
          & ff = 11111111
                 --------
               = 00011111

bytes[1] << 8
 bytes[1] = 8b = 10001011
          << 8 = 10001011 00000000

((bytes[1] << 8) & 0xff00)
= 10001011 00000000 & 0xff00
= 10001011 00000000 
  11111111 00000000 &
-------------------
  10001011 00000000

所以

00000000 00011111
10001011 00000000 |
-----------------
10001011 00011111 = 8B1F

对我来说，无论是在bytes[0] & 0xff还是(bytes[1] << 8) & 0xff00)的情况下，&似乎对原始字节没有任何影响。我错过了什么吗？

- PDStat

Answer 1

int gzipHeader = ((int) bytes[0] & 0xff) | ((bytes[1] << 8) & 0xff00);

在Java中，类型byte是有符号的。如果将byte强制转换为int，它的符号将被扩展。 & 0xff用于屏蔽从符号扩展中获得的1位，有效地将byte视为无符号。

对于0xff00也是一样的，只不过首先将字节左移8位。

所以，这样做的目的是：

• 取第一个字节bytes [0]，将其转换为int并屏蔽符号扩展的位（将字节视为无符号）
• 取第二个字节，将其转换为int，向左移动8位，并屏蔽符号扩展的位
• 使用|组合值

请注意，左移操作实际上交换了字节顺序。

- Jesper

Answer 2

显然，目的是读取bytes的第一个单词并通过适当的掩码和移位将其存储在gzipHeader中。 更精确地说，第一部分精确地屏蔽了第一个字节，而第二部分则屏蔽了第二个字节，已经向左移动了8个位。 |将两个位掩码组合成一个int。

生成的值与定义的值GZIPInputStream.GZIP_MAGIC进行比较，以确定前两个字节是否为使用gzip压缩的数据的定义开头。

- Codor

Answer 3

这是一个克服大端/小端问题的技巧。它强制将前两个字节解释为小端，即[0]包含低位字节，[1]包含高位字节。

- OldCurmudgeon

Answer 4

byte 是一种有符号类型。如果你将 0xff 转换为 byte，再转换为 int，你会得到 -1。如果你真的想要得到 255，那么在转换后进行掩码操作。

- Patricia Shanahan