将字符串转换为二进制？

Question

好的，一个朋友帮我稍微修改了这个代码。我理解其他部分的功能以及为什么要这样做，但有一点我不明白。这个128是从哪里来的？此外，该程序会运行，从文件中提取字符串并将其转换为二进制，但会去掉所有空格，因此当你将二进制重新转换为字符串时，它就变成了一个单词。那么这个128是什么意思？我该如何保留空格？

/******************************* *我已经解决了，感谢你们的帮助！* *我改变了代码，所以你可以看到我如何解决它。* *******************************/

         public static void main(String[] args) {

          String text = "My string to binary works too";

          byte[] bytes = text.getBytes();
          StringBuilder binary = new StringBuilder();

          for (byte b : bytes){
            int val = b;
          for (int i = 0; i < 8; i++){
            binary.insert(0, (val & 1) == 0 ? 0 : 1);
            val >>>= 1;
          }
            binary.insert(0, ' ');
         System.out.print(binary);
      }



      }

}

- Joey

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最高的二进制值不是128吗？ - Joey

@Turix使用空格作为分隔符来调用Scanner的next()方法，这就是为什么他会丢失空格。 - Steve P.

@SteveP。啊哈。谢谢你指出来。现在我明白他在问什么了。 - Turix

那么我该怎么做才能消除这个问题呢？（即 .next() 的问题） - Joey

如果你不介意的话，我是一位新手程序员。哈哈 - Joey

Answer 1

128是2的7次方，意味着在二进制中它是10000000。字节由8个位组成。因此，在使用128的行上，您正在执行按位与操作以获取最高位。(然后在下一行，您将该值向左移动一个位并重复，以依次从左到右获取每个位值。)

- Turix

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@Joey 作为参考，你失去了空格是因为你使用了 Scanner 中的 next() 方法，它使用空格作为分隔符。 - Steve P.

@Basilevs 一个数字的最高位通常是符号位。但在这种情况下，他只是将字符转换为二进制字节，而不是尝试获取它们的数值。 （并且假设他正在使用ASCII字符，最高位始终为0。） - Turix

还是不要呢？如果128是MSB，符号放在哪里？此外，问题说明应该可以进行反向转换，因此获取值而不丢失位很重要。对ASCII的假设现在也不好闻。 - Basilevs

@Basilevs 为了明确起见，他的代码将能够正常工作（即打印出正确的字符二进制表示），无论它们是 ASCII 还是其他编码，也不受字节的有符号/无符号状态的影响。 - Turix

@Basilevs 一个字节是8位，这意味着它可以很好地容纳二进制10000000。 - Turix

Answer 2

正如其他人所说，128只是最高有效位上为1的位掩码。

按照逻辑，如果有一个字节为10011001：

10011001 & 10000000 = 10000000 != 0
11011001 << 1 = 00110010
00110010 & 10000000 = 00000000 == 0

and so on...

这里有一种替代逻辑，它实现了相同的功能但是反过来（在最低有效位中进行掩码操作），并且可能更容易理解：

int val = b;
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
    binary.insert(0, (val & 1) == 0 ? 0 : 1);
    val >>>= 1;
}
binary.insert(0, ' ');

按照这个逻辑，你会得到：

10011001 & 00000001 = 00000001 != 0
11011001 >>> 1 = 01101100
01101100 & 00000001 = 00000000 == 0

and so on...

- Radiodef

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不客气。：）虽然我理解使用128的意义，但对我来说使用1更有意义，并且适用于任何字长。128仅适用于一个字节。 - Radiodef

不必插入空格，有人建议完全不使用Scanner。InputStream正是为此而存在的。 - Basilevs

@Basilevs 是的，使用 InputStream 更为直接。如果使用原始的 FileInputStream，也可以避免读取 String 的需要，因为 OP 可以直接使用读取的字节。 - Radiodef

Answer 3

128在二进制中是10000000，因此它是字节的最高有效位（MSB）。 MSB是从左边开始的第一个位。由于代码从MSB到LSB打印位，每个循环迭代根据与仅设置了MSB位（128）的值进行AND（&）的结果打印1或0，并将值向左移动一位。

- Alexey Sudachen