字节数组转字符串及其反向操作...关于-127的问题

Question

在下面的内容中：

 scala> (new String(Array[Byte](1, 2, 3, -1, -2, -127))).getBytes
 res12: Array[Byte] = Array(1, 2, 3, -1, -2, 63)

为什么-127会转换为63？如何将其还原为-127？

[编辑：以下是Java版本（以显示这不只是“Scala问题”）]

c:\tmp>type Main.java
public class Main {
    public static void main(String [] args) {
        byte [] b = {1, 2, 3, -1, -2, -127};
        byte [] c = new String(b).getBytes();
        for (int i = 0; i < 6; i++){
            System.out.println("b:"+b[i]+"; c:"+c[i]);
        }
    }
}
c:\tmp>javac Main.java
c:\tmp>java Main
b:1; c:1
b:2; c:2
b:3; c:3
b:-1; c:-1
b:-2; c:-2
b:-127; c:63

- Jus12

Answer 1

构造函数的调用使得将二进制转换为字符串的过程不够明显: String(byte[] bytes, Charset charset)。你需要使用根本没有解码的方式。

幸运的是，有一个适用于这种情况的构造函数：String(char[] value)。

现在，你已经将数据保存在了字符串中，但是你想要保持和原来一样。但是注意！getBytes(Charset charset) 也会自动应用编码。不过，幸运的是，有一个方法可以将其转换为字符数组：toCharArray()。

如果你必须从字节开始并以字节结束，则需要将字符数组映射到字节：

(new String(Array[Byte](1,2,3,-1,-2,-127).map(_.toChar))).toCharArray.map(_.toByte)

因此，总结一下：在String和Array[Byte]之间进行转换涉及编码和解码。如果您想将二进制数据放入字符串中，则必须在字符级别上执行此操作。但请注意，这将给您一个垃圾字符串（即结果将不是良好形式的UTF-16，因为预期String应该是），因此最好将其作为字符读取并将其转换回字节。

您可以通过将字节向上移动，例如添加512来实现；然后你会得到一组有效的单个Char代码点。但是这使用了16位来表示每8位，即50％的编码效率。Base64是序列化二进制数据的更好选项（8位来表示6位，75％的效率）。

- Rex Kerr

Answer 2

字符串是用来存储文本而不是二进制数据。

在默认字符编码中，没有-127这个字符，所以它会被替换为“？”或63。

编辑：Base64是最好的选择，甚至更好的方法是不使用文本来存储二进制数据。虽然可以做到，但不能使用任何标准字符编码。也就是说，你必须自己进行编码。

要严格回答你的问题，你可以使用自己的字符编码。但这是一个非常糟糕的想法，因为任何文本都可能像你所看到的那样被编码和损坏。使用Base64可以避免这种情况，因为它使用在任何编码中都安全的字符。

byte[] bytes = new byte[256];
for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
    bytes[i] = (byte) i;
String text = new String(bytes, 0);
byte[] bytes2 = new byte[text.length()];
for (int i = 0; i < bytes2.length; i++)
    bytes2[i] = (byte) text.charAt(i);
int count = 0;
for (int i = 0; i < bytes2.length; i++)
    if (bytes2[i] != (byte) i)
        System.out.println(i);
    else
        count++;
System.out.println(count + " bytes matched.");

- Peter Lawrey

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所以我猜转换为base64是我的唯一选择。 - Jus12

Answer 3

StringOps有一个方法getBytes，我认为这可能是将String转换为Array[Byte]所需的方法。

http://www.scala-lang.org/api/2.10.2/index.html#scala.collection.immutable.StringOps

- hoff2

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你能解释一下这个跟 Java 的 getBytes 有什么不同，以及为什么它会起作用吗？链接中似乎没有任何解释。 - Jus12

Answer 4

使用正确的字符集：

scala> (new String(Array[Byte](1, 2, 3, -1, -2, -127), "utf-16")).getBytes("utf-16")
res13: Array[Byte] = Array(-2, -1, 1, 2, 3, -1, -2, -127)

- codez