24位到32位的Java转换

Question

我对一个名为IoT的新OpenBCI项目感兴趣，它基本上是一个开源的脑电信号，用于读取和处理脑电波和其他生物数据。在他们的文档中，他们声称空中传输的数据(通过RFDuino)发送24位数据。要将24位值转换为32位有符号整数，他们建议使用以下对Java友好的正在处理中代码：

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;
}

我想我是想弄清楚到底是怎么回事。让我们先来看看代码的第一个部分：

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

• 为什么假定输入中有3个字节是安全的？
• 0xFF值的意义是什么？
• 左位移位(<<)的目的是什么？

第二部分也有点神秘：

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

• 为什么是newInt & 0x00800000？0x00800000的意义是什么
• 为什么if-else基于上述操作的正结果和非负结果？
• 0xFF000000和0x00FFFFFF的意义何在？

我想这个函数有很多挥手和魔法，我想更好地理解它！

Answer 1

为什么假定输入中有3个字节是安全的？

24位/8位=3字节

0xFF值的意义是什么？

是个小面具。0b11111111以二进制表示。在这种情况下，它被用作将字节值转换为int的快速方法。

左位移位(<<)的目的是什么？

一旦在前面的指令中检索到int值，它就会向左移动16位，以获取int的第三个字节的位置(从右边计数)。这是因为字节数组以大端格式存储字节，其中MSB是第一位的。下一个字节只移动8位来占据第二个字节的位置，而最后一个字节根本不需要移动，因为它已经位于第一个字节位置了。

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

好的，0x80是另一个位掩码，用于获取某个字节的MSB。0x00800000对应于第三个字节的MSB (即在前一个进程中移动了16位的byteArray[0]中的字节)。这也对应于整个24位值的MSB .

为什么基于上述操作的正结果和非负结果的if- of？

确定24位值的MSB是1还是0将告诉我们，在二补表示法中它分别是负数还是正数。

0xF000000和0x00FFFFF的意义是什么？

如果数字在它的24位表示法中是负值，我们也希望它是负的，作为一个32位的值，在两位的补码中，这就是为什么我们必须用0b11111111 (0xFF)填充第四个字节，也就是使用OR操作符。

如果它已经是正数，那么第四个字节可以是0x00，下面的3个字节与原来的24位值相同--通过使用0x00FFFFFF掩蔽来完成。