Java 輸出通過 InetAddress 獲得的 IP 地址數組

原創

GeekDonie

2020-02-20 21:18

使用 InetAddress 獲取 IP 地址會得到一個 byte 數組

如果你直接輸出這個數組，你會發現 IP 地址中的某些位變成了負數

比如 61.135.169.105 會輸出成 61.-121.-87.105

仔細看一看，會發現 135 + 121 = 256，169 + 87 = 256

-_-! 怎麼個情況!

我首先想到的是 byte 類型向 int 類型轉換過程中出現了問題，後來發現，實際不然

因爲 Java 中沒有 unsigned 類型，所以byte、short、int、long 都是有符號的，所以根本就不存在隱式類型轉換出錯的問題。

既然說到了 Java 沒有 unsigned 類型，那麼 byte 是 8 位，所以表示範圍爲 -127 - 128，而 IP 一個段的表示範圍爲 0 - 255，終於找到了不對勁的地方了

IP 的一個段是一個 unsigned byte，這樣一個 unsigned byte 存入一個 signed byte 中當然會導致一些問題出現

分析一下：

35 的二進制編碼爲 1000 0111，最高位置爲 1

由於 byte 被認爲是 unsigned byte，所以最高位的 1 將會被解釋爲符號位，另外 Java 中存儲是按照補碼存儲，所以 1000 0111 會被認爲是補碼形式，轉換成原碼便是 1111 0001，轉換成十進制數便是 -121。

再看，65 的二進制編碼爲 0100 0001，由於小於 128，所以沒有將最高位置 1，0100 0001 的補碼還是 0100 0001，所以 65 不變。

分析這麼多，這個問題的解決方法其實很簡單，將 byte 變量與 0xFF 按位與即可，過程中 byte 會隱式類型轉換爲 int，當與 0xFF 按位與的時候，會將除了低 8 位的其他位全部置 0，這樣一來便將符號擴展的那些高位清除掉了。

最後附上一個自己寫的通用函數，用來將整型變量的二進制編碼輸出

/**
 * 將整型變量的二進制編碼形式輸出
 * @param n 整型變量
 * @param size 整型的二進制長度，可使用類似 Short.SIZE 獲得
 * @return 二進制編碼字符串
 */
public static String printBinary(long n, int size) {
	StringBuilder sb = new StringBuilder();
	for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
		sb.append(n >>> i & 0x01);
		if (i % 4 == 0) {
			sb.append(" ");
		}
	}
	return sb.toString();
}