Java中的24位到32位转换

我对一个名为OpenBCI的新物联网项目感兴趣，该项目基本上是用于读取和处理脑波和其他生物数据的开源EEG。在他们的docs中，他们声称通过空中传输的数据（通过RFDuino）发送24位数据。到了24位值转换为32位有符号整数，他们提出以下Java友好Processing代码：Java中的24位到32位转换

int interpret24bitAsInt32(byte[] byteArray) { 
    int newInt = (
     ((0xFF & byteArray[0]) << 16) | 
     ((0xFF & byteArray[1]) << 8) | 
     (0xFF & byteArray[2]) 
    ); 

    if ((newInt & 0x00800000) > 0) { 
     newInt |= 0xFF000000; 
    } else { 
     newInt &= 0x00FFFFFF; 
    } 

    return newInt; 
}

我想我试图了解究竟是怎么回事。让我们的代码的第一个导语：

int newInt = (
    ((0xFF & byteArray[0]) << 16) | 
    ((0xFF & byteArray[1]) << 8) | 
    (0xFF & byteArray[2]) 
);

为什么是安全的假设有输入3个字节？
0xFF值的重要性是什么？
左移位的目的是什么（<<）？

第二段也是一个有点神秘：

if ((newInt & 0x00800000) > 0) { 
    newInt |= 0xFF000000; 
} else { 
    newInt &= 0x00FFFFFF; 
}

为什么newInt & 0x00800000？ 0x00800000有什么意义？
为什么if-else基于上述操作的阳性与阴性结果？
0xFF000000和0x00FFFFFF是什么意思？

我想这个功能有很多handwaving和magic，我想更好地理解！

来源

2016-04-14 smeeb

最后一部分是签名扩展的一个晦涩的方式，else分支是无操作的。更加明显的是'newInt =（newInt << 8) >> 8' – harold

为什么安全地假设输入中有3个字节？

24位/ 8位= 3个字节

什么是0xFF的值的意义是什么？

这是一个有点掩码。 0b11111111二进制。在这种情况下，它被用作将字节值转换为int的快速方法。

左移位的目的是什么（< <）？

一旦在上一条指令中检索到int值，它将向左移位16位，以获取int第三个字节的位置（从右边算起）。这是由于字节数组存储big-endian格式的字节，其中MSB最先出现。下一个字节仅移位8位以占用第二个字节的位置，而最后一个字节根本不需要移位，因为它已经在第一个字节中。

为什么newInt & 0x00800000？ 0x00800000有什么意义？

那么0x80是获得某个字节的MSB的另一个位掩码。 0x00800000对应于第三字节的MSB（即byteArray[0]中的字节，其在先前过程中被移位了16位）。这也对应于整个24位值的MSB。

为什么if-else基于上述操作的正反结果？

确定24位值的MSB是1还是0会告诉我们它是否为负数或正数，分别为two's complement表示法。

0xFF000000和0x00FFFFFF的意义是什么？

如果数字为它负的24位代表，我们也希望它是否定的，因为在补一个32位值，这就是为什么我们要填补第四和最后一个字节与0b11111111（0xFF的）使用OR运算符。
如果它已经是正的，那么第四个字节可以是0x00，以下3个字节与原始24位值相同 - 用0x00FFFFFF掩码完成。

来源

2016-04-14 20:00:29

真棒，真棒答案@James Buck（+1） - 谢谢！只是好奇，如果我在Java中实现它，并且需要单元测试来确认这是否可行或者不是，在哪里可以找到24位有符号整数和它们相应的32位有符号值，以验证测试结果？:-)再次感谢！ – smeeb

@smeeb那么你可以选择任意的24位数字，把它们放在二进制补码二进制到十进制转换器中，比如[this]（http://www.exploringbinary.com/twos-complement-converter/）。然后你可以把这个相同的二进制数字放在一个3字节的数组中，上面的代码应该把它转换成一个32位的整数，其值与计算器完全相同。该代码将确保任何24位值在转换为32位格式时保留其值。 –

Java中的24位到32位转换

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