为什么Java方法Integer.toBinaryString（-128）输出七位数字？

Question

简单的情况是： 您有一个字节数组 byte[] message = {1,2,3}; 要以二进制形式打印出来，您可以使用以下代码：

for (byte b : message) {
    System.out.println(Integer.toBinaryString(0x100 + b).substring(1));
}

我从这个stackoverflow线程获取了这段代码。

然后得到以下输出：

00000001
00000010
00000011

但如果你在末尾标记-128...

byte[] message = { 1, 2, 3, -128 };

00000001
00000010
00000011
0000000

哇！一个七位的二进制数？我感觉这与二进制补码有关，但我越读就越困惑。我本来期望在第四行看到10000000…

能有人简单地解释一下为什么-128的Integer.toBinaryString是七位吗？

旧版javadoc说如果该参数为负，则无符号整数值为该参数加上2^32；否则它等于该参数。将此值转换为二进制（基数为2）中的ASCII数字字符串时不需要额外前导0。但就像我说的……让我更加困惑了。

整个事情的背景是我正在尝试使用java编写一些SHA函数。别问我为什么，我自己都不知道……我只是好奇/挑战自己/折磨自己 :)

根据文档，用于SHA-256函数对消息进行填充（使其成为512位的倍数）的方法是将以下内容串联起来：

1. 原始消息
2. 一个单一的1位
3. 0位，直到最后64位
4. 原始消息长度作为64位值

由于我的消息可能是ASCII 8位代码，所以我只需在#2中标记一个10000000…然后我只需要计算要添加的0字节数量，我不必为不是8的倍数的消息做规划。问题是如何制作10000000。

- snickers10m

Answer 1

(-128 + 0x100) =
(256 - 128) = 128 = 
0b10000000

Integer.toBinaryString(0b10000000) = "10000000"

"10000000".substring(1) = "0000000"

- fabian

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这就是为什么我不应该在晚上编码的原因。抱歉浪费了你的时间哈哈。 - snickers10m

Answer 2

你复制的堆栈溢出线程中有一个错误。0x100在十进制中是256，所以...

0x100 + 1 = 257 = 0b100000001 (9 digits)
0x100 + (-128) = 128 = 0b10000000 (8 digits)

换句话说，由于128小于Byte.MAX_VALUE，您无法获得海报想要的填充效果。您可以选择更大的值进行填充--尝试0x200并剥离前两个字符？？

值得一提的是，这些类型的错误是可以理解的，因为负字节值是Java中有点奇怪的东西。噢。

- Darren Gilroy

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那么在我试图完成的上下文中...即使我显示的方式不同，数组中的字节是否等于10000000？我应该以其他方式插入SHA函数所需的1吗？ - snickers10m

实际上我不会显示二进制...我只是这样做来检查它是否工作...我只需要一个字节数组，其中包含消息后面跟着一个10000000，这将在位运算中起作用。 - snickers10m