将二进制SHA-1摘要转换为十六进制字符串的奇怪算法

Question

在互联网上我找到了以下代码可以生成SHA1哈希值：

        public static String hash(String str) {
            try {
                    MessageDigest mg = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
                    byte[] result = mg.digest(str.getBytes());
                    StringBuffer sb = new StringBuffer();
                    for (int i = 0; i < result.length; i++) {
                            sb.append(Integer.toString((result[i] & 0xff) + 0x100, 16).substring(1));
                    }
                    return sb.toString();
            } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                    System.err.println("SHA-1 not found.");
                    return "";
            }
    }

但是为什么要加上(result[i] & 0xff) + 0x100呢？

- criztovyl

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请在发布前阅读常见问题解答。 - Nikhil Agrawal

@Nikhil：这篇文章有什么问题吗？ - Pino

@pino复制代码并在这里问。他不能先参考官方文件吗？并展示他的研究努力。 - Nikhil Agrawal

@Nikhil：我不同意。有哪个官方文件可以回答他的问题呢？复制别人的代码并不是FAQ所反对的，相反，FAQ说：“我们认为最好的Stack Overflow问题中包含一些源代码”。他遇到了一个自己无法理解的软件算法问题：这完全是主题范围内的。 - Pino

Answer 1

字节是有符号的：它们可以是负数。当处理负字节时，Integer.toString() 生成以 "FFFFFF" 开头的字符串，但对于正字节，则不会发生这种情况，因此结果字符串的长度不固定。 & 0xff 将字节转换为无符号整数。然后添加 0x100 以确保十六进制字符串为 3 个字符长；这是必需的，因为我们希望每个字节有 2 个十六进制数字的字符串，但介于 0 和 15 之间的字节将仅产生 1 个字符。最后，第三个数字将使用 substring(1) 舍去。

我建议将 StringBuffer 替换为 StringBuilder，因为它略微更高效，并且指定初始缓冲区长度：

StringBuilder sb = new StringBuilder(result.length * 2);

- Pino

Answer 2

如果byte被提升为大于8位的类型并进行符号扩展，则& 0xff将起作用。

在这里，符号扩展是一个非常真实的问题，因此至少需要0xff来解决这个问题。

- Edward Falk

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“0xFF”确实是必需的，正如您所得出的结论一样。我建议您重新表述答案，因为它现在有点令人困惑。 - Mark Rotteveel

“万一字节超过了8位”听起来非常糟糕。 - Pino

真的。我从不喜欢对底层硬件做出假设，但在这种情况下，Java规范似乎表明一个字节永远不能超过8位，因此我简化了我的答案。 - Edward Falk