计算机中如何存储数字、怎么运算、以及越界了怎么办

前言

日常开发工作中，很难用到二进制运算，编程语言已经帮我们做好处理了，除非研究的就是底层技术，比如硬件开发，这是避不过去的，但是你如果还想深入研究一番，本篇论文就值的你看。

问题

在开发的时候需要获取本地地址，java中提供了api

String hostAddress = InetAddress.getLocalHost().getHostAddress();
byte[] address = InetAddress.getLocalHost().getAddress();

第一个返回字符串192.168.1.7，第二个返回字节数组，一共4个数分别为-64 -88 1 7。
我们知道一个字节8位，如果是无符号类型，取值范围为0~256。如果是有符号类型，取值范围为-128 ~ 127 。正常我们需要获取的是192，明显超过了127，说明肯定越界了，从而字节数为-64，java肯定为我们做了处理。我就去找源码如下：

    public String getHostAddress() {
        return numericToTextFormat(getAddress());
    }
	static String numericToTextFormat(byte[] src)
    {
        return (src[0] & 0xff) + "." + (src[1] & 0xff) + "." + (src[2] & 0xff) + "." + (src[3] & 0xff);
    }

其中numericToTextFormat(byte[] src)的src就是上面我们说的字节数组，对每个字节数做了src[0] & 0xff运算就正常了，我们拿-64来举例，看看是怎么运算的。
计算机中存储的是数字的补码，我们复习一下计算机组成原理：

第一位表示符号，其余各位表示数字位。
正数的原码、补码、反码都一样。
负数的自己去查吧

-64 原码：11000000(2)
反码：10111111
补码：11000000
0xff为16进制 -> 0000000011111111，因为int类型为64位前面一堆0，我不想写了省略掉了。
来做一下运算src[0] & 0xff
11000000
11111111
11000000，前面还有一堆0，因为编程中，小类型变为大类型是自动转化的，如byte到int，不会丢失准确度。
0011000000(2) -> 192
正好可以得出这个结果

下面再来说一下如何越位的，以及怎么处理。

提升

byte 8字节，且存储的是有符号数

会存在1000000和00000000，也就-0和正0，计算机为了多表示一个数，用1000000表示-128，从而说明了byte的范围为-128至127.

本来是192，存储到byte中就变成了-64，说明越界了，那怎么越界的？
11000000(2)，前面一堆0，由int转为byte会失精度，只会截取8位，第一位作为符号位，从而为-64。

总结

今天复盘了一下计组中的二进制的运算，希望对你有帮助。
以后会把工作中遇到的问题定期分享，帮助自己也是帮助他人。