如何创建十六进制补码？

Question

我有十六进制值，并希望创建按位补码。例如：

0x00 -> 0xFF
0xC4 -> 0x3B

以下测试失败，但为什么？

@Test
public void testBitwiseComplement() {
    char[] buffer = new char[] {0x00, 0xff};
    assertEquals(buffer[0], ~buffer[1]); //expected 0, but was -256
    assertEquals(buffer[1], ~buffer[0]); //expected 255, but was -1
}

Answer 1

按位否定算子〜[参考：https://docstore.mik.ua/orelly/java/langref/ch04_04.htm]

按位求反运算符（〜）可以作为一元表达式的一部分出现。 〜运算符的操作数类型必须是整数数据类型，否则会发生编译时错误。 〜运算符可以在执行其计算之前执行类型转换。如果操作数的类型是byte，short或char，则运算符在生成值之前将其操作数转换为int。否则，〜运算符产生与其操作数相同类型的值。

public class BitwiseNegation {

 public static void main(String args[]) throws Exception {
    char a = 0xff;
    char b = 0x00 ;

    System.out.printf(">>>>>a HexaDecimal: %x Decimal: %d\n", (int)a, (int)a);
    System.out.printf(">>>>>b HexaDecimal: %x Decimal: %d\n", (int)b, (int)b);

    System.out.printf(">>>>>~a HexaDecimal: %x Decimal: %d\n", ~a, ~a);
    System.out.printf(">>>>>~b HexaDecimal: %x Decimal: %d\n", ~b, ~b); 
    }

}

输出：

>>>>>a HexaDecimal: ff Decimal: 255   
>>>>>b HexaDecimal: 0 Decimal: 0  
>>>>>~a HexaDecimal: ffffff00 Decimal: -256  
>>>>>~b HexaDecimal: ffffffff Decimal: -1  

由于对于一元运算符，char被提升为int，因此值0xff变为0x000000ff，其在按位补码后变为0xffffff00。现在这个数字是负数（符号位是1），通过反转二进制补码表示，数字变为-256。但0x00的按位补码为-1。因此断言失败了。

因此，仅对于值0xffffffff和0x00000000，它们的按位补码也相等。

Answer 2

java中的按位完成确实应用了一元促销，其中“char”操作数被提升为int。 https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-5.html#jls-5.6.2

Java int是一个4字节的SIGNED类型，因此您可以看到差异。

~buffer[0]=11111111111111111111111111111111  is correct
~buffer[0]=11111111  is incorrect