大端小端二进制与字节的转换

单位换算

位：“位(bit)”是电子计算机中最小的数据单位。每一位的状态只能是0或1。

字节：8个二进制位构成1个“字节(Byte)”，它是存储空间的基本计量单位。1个字节可以储存1个英文字母或者半个汉字，换句话说，1个汉字占据2个字节的存储空间。

字：“字”由若干个字节构成，字的位数叫做字长，不同档次的机器有不同的字长。例如一台8位机，它的1个字就等于1个字节，字长为8位。如果是一台16位机，那么，它的1个字就由2个字节构成，字长为16位。字是计算机进行数据处理和运算的单位。

KB：在一般的计量单位中，通常K表示1000。

8bit(位)=1Byte(字节)

1024Byte(字节)=1KB

1024KB=1MB

1024MB=1GB

换算率约等于1000（1024），从大到小顺序为T、GB、MB（兆Zhao）、KB、B再小就是位了

单位介绍.png

1.什么是大端与小端？

• 大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；这和我们的阅读习惯一致。

• 小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低。

下面以unsigned int value = 0x12345678为例，分别看看在两种字节序下其存储情况，我们可以用unsigned char buf[4]来表示value

Big-Endian: 低地址存放高位，如下：

低地址
buf[0] (0x12) -- 高位字节
buf[1] (0x34)
buf[2] (0x56)
buf[3] (0x78) -- 低位字节
高地址

Little-Endian: 低地址存放低位，如下：

低地址
buf[0] (0x78) -- 低位字节
buf[1] (0x56)
buf[2] (0x34)
buf[3] (0x12) -- 高位字节
高地址

大小端存储.jpg

2. byte 转二进制字符串

这里以 16进制 0x35 为例，进行二进制字符串转换：（0x35 的二进制为 0011 0101）

public String byteToBinary(byte b){
    return ""+(b>>7&0x1)+(b>>6&0x1)
             +(b>>5&0x1)+(b>>4&0x1)
             +(b>>3&0x1)+(b>>2&0x1)
             +(b>>1&0x1)+(b>>0&0x1)
}

00110101

3. byte 转二进制字节数组

public byte[] toByteArray(byte b){
    byte[] arr=new byte[8];
    int len=arr.length;
    for(int i=0;i<len;i++){
        arr[i]=(byte)((b>>(len-1-i))&0x1);
    }
    return arr;
}

[0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1]

以下转换例子都是以“小端存储”方式编码的

4. short与字节转换

short 占2byte

• to byte[]

public byte[] shortTobyte(short n){
    byte[] arr=new byte[2];
    arr[0]= (byte) (n&0xff);
    arr[1]= (byte) ((n&0xff00)>>8);
    return arr;
}   

• byte to short

public short byteToShort(byte[] arr){
    short n=(short)(arr[0]&0xff)
    |(short)((arr[1]<<8)&0xff00);
    return n;

}

5. int 与字节转换

int 占用4byte

• to byte[]

  public byte[] intToByte(int n){
      byte[] arr=new byte[4];
      arr[0]=(byte)(n&0xff);
      arr[1]=(byte)((n>>8)&0xff);
      arr[2]=(byte)((n>>16)&0xff);
      arr[3]=(byte)((n>>24)&0xff);
      return arr;
  }
  
  

• byte to int

public int byteToInt(byte[] arr){
    int n=arr[0]&0xff
        |(arr[1]<<8)0xff
        |(arr[2]<<16)0xff
        |(arr[3]<<24)0xff;
    return n;
}

4. long 与字节转换
   long 占用8byte

• to byte[]

    public byte[] longToByte(int n){
        byte[] arr=new byte[8];
        arr[0]=(byte)(n&0xff);
        arr[1]=(byte)((n>>8)&0xff);
        arr[2]=(byte)((n>>16)&0xff);
        arr[3]=(byte)((n>>24)&0xff)
        arr[4]=(byte)((n>>32)&0xff)
        arr[5]=(byte)((n>>40)&0xff)
        arr[6]=(byte)((n>>48)&0xff)
        arr[7]=(byte)((n>>56)&0xff);
        return arr;

    }
    

• byte to int

    public int byteToLong(byte[] arr){
        int n=arr[0]&0xff
            |(arr[1]<<8)0xff
            |(arr[2]<<16)0xff
            |(arr[3]<<24)0xff
            |(arr[4]<<32)0xff
            |(arr[5]<<40)0xff
            |(arr[6]<<48)0xff
            |(arr[7]<<56)0xff;
        return n;
    }