java整型数与网络字节序的 byte[] 数组转换关系

工作项目需要在java和c/c++之间进行socket通信,socket通信是以字节流或者字节包进行的,socket发送方须将数据转换为字节流或者字节包,而接收方则将字节流和字节包再转换回相应的数据类型。如果发送方和接收方都是同种语言,则一般只涉及到字节序的调整。而对于java和c/c++的通信,则情况就要复杂一些,主要是因为java中没有unsigned类型,并且java和c在某些数据类型上的长度不一致。
  本文就是针对这种情况,整理了java数据类型和网络字节流或字节包(相当于java的byte数组)之间转换方法。实际上网上这方面的资料不少,但往往不全,甚至有些有错误,于是就花了点时间对java整型数和网络字节序的byte[]之间转换的各种情况做了一些验证和整理。整理出来的函数如下:

public  class ByteConvert {
     //  以下 是整型数 和 网络字节序的  byte[] 数组之间的转换
     public  static  byte[] longToBytes( long n) {
         byte[] b =  new  byte[8];
        b[7] = ( byte) (n & 0xff);
        b[6] = ( byte) (n >> 8  & 0xff);
        b[5] = ( byte) (n >> 16 & 0xff);
        b[4] = ( byte) (n >> 24 & 0xff);
        b[3] = ( byte) (n >> 32 & 0xff);
        b[2] = ( byte) (n >> 40 & 0xff);
        b[1] = ( byte) (n >> 48 & 0xff);
        b[0] = ( byte) (n >> 56 & 0xff);
         return b;
    }
    
     public  static  void longToBytes(  long n,  byte[] array,  int offset ){
        array[7+offset] = ( byte) (n & 0xff);
        array[6+offset] = ( byte) (n >> 8 & 0xff);
        array[5+offset] = ( byte) (n >> 16 & 0xff);
        array[4+offset] = ( byte) (n >> 24 & 0xff);
        array[3+offset] = ( byte) (n >> 32 & 0xff);
        array[2+offset] = ( byte) (n >> 40 & 0xff);
        array[1+offset] = ( byte) (n >> 48 & 0xff);
        array[0+offset] = ( byte) (n >> 56 & 0xff);
    }
    
     public  static  long bytesToLong(  byte[] array )
    {
         return (((( long) array[ 0] & 0xff) << 56)
              | ((( long) array[ 1] & 0xff) << 48)
              | ((( long) array[ 2] & 0xff) << 40)
              | ((( long) array[ 3] & 0xff) << 32)
              | ((( long) array[ 4] & 0xff) << 24)
              | ((( long) array[ 5] & 0xff) << 16)
              | ((( long) array[ 6] & 0xff) << 8) 
              | ((( long) array[ 7] & 0xff) << 0));        
    }
    
     public  static  long bytesToLong(  byte[] array,  int offset )
    {
         return (((( long) array[offset + 0] & 0xff) << 56)
              | ((( long) array[offset + 1] & 0xff) << 48)
              | ((( long) array[offset + 2] & 0xff) << 40)
              | ((( long) array[offset + 3] & 0xff) << 32)
              | ((( long) array[offset + 4] & 0xff) << 24)
              | ((( long) array[offset + 5] & 0xff) << 16)
              | ((( long) array[offset + 6] & 0xff) << 8) 
              | ((( long) array[offset + 7] & 0xff) << 0));            
    }
    
     public  static  byte[] intToBytes( int n) {
         byte[] b =  new  byte[4];
        b[3] = ( byte) (n & 0xff);
        b[2] = ( byte) (n >> 8 & 0xff);
        b[1] = ( byte) (n >> 16 & 0xff);
        b[0] = ( byte) (n >> 24 & 0xff);
         return b;
    }
    
     public  static  void intToBytes(  int n,  byte[] array,  int offset ){
        array[3+offset] = ( byte) (n & 0xff);
        array[2+offset] = ( byte) (n >> 8 & 0xff);
        array[1+offset] = ( byte) (n >> 16 & 0xff);
        array[offset] = ( byte) (n >> 24 & 0xff);
    }    

     public  static  int bytesToInt( byte b[]) {
         return    b[3] & 0xff 
               | (b[2] & 0xff) << 8 
               | (b[1] & 0xff) << 16
               | (b[0] & 0xff) << 24;
    }

     public  static  int bytesToInt( byte b[],  int offset) {
         return    b[offset+3] & 0xff 
               | (b[offset+2] & 0xff) << 8 
               | (b[offset+1] & 0xff) << 16
               | (b[offset] & 0xff) << 24;
    }

     public  static  byte[] uintToBytes(  long n )
    {
         byte[] b =  new  byte[4];
        b[3] = ( byte) (n & 0xff);
        b[2] = ( byte) (n >> 8 & 0xff);
        b[1] = ( byte) (n >> 16 & 0xff);
        b[0] = ( byte) (n >> 24 & 0xff);
        
         return b;
    }

     public  static  void uintToBytes(  long n,  byte[] array,  int offset ){
        array[3+offset] = ( byte) (n );
        array[2+offset] = ( byte) (n >> 8 & 0xff);
        array[1+offset] = ( byte) (n >> 16 & 0xff);
        array[offset]   = ( byte) (n >> 24 & 0xff);
    }

     public  static  long bytesToUint( byte[] array) {  
         return (( long) (array[3] & 0xff))  
             | (( long) (array[2] & 0xff)) << 8  
             | (( long) (array[1] & 0xff)) << 16  
             | (( long) (array[0] & 0xff)) << 24;  
    }

     public  static  long bytesToUint( byte[] array,  int offset) {   
         return (( long) (array[offset+3] & 0xff))  
              | (( long) (array[offset+2] & 0xff)) << 8  
             | (( long) (array[offset+1] & 0xff)) << 16  
             | (( long) (array[offset]   & 0xff)) << 24;  
    }

     public  static  byte[] shortToBytes( short n) {
         byte[] b =  new  byte[2];
        b[1] = ( byte) ( n       & 0xff);
        b[0] = ( byte) ((n >> 8) & 0xff);
         return b;
    }
    
     public  static  void shortToBytes( short n,  byte[] array,  int offset ) {        
        array[offset+1] = ( byte) ( n       & 0xff);
        array[offset] = ( byte) ((n >> 8) & 0xff);
    }
    
     public  static  short bytesToShort( byte[] b){
         return ( short)( b[1] & 0xff
                      |(b[0] & 0xff) << 8 ); 
    }    

     public  static  short bytesToShort( byte[] b,  int offset){
         return ( short)( b[offset+1] & 0xff
                      |(b[offset]    & 0xff) << 8 ); 
    }

     public  static  byte[] ushortToBytes( int n) {
         byte[] b =  new  byte[2];
        b[1] = ( byte) ( n       & 0xff);
        b[0] = ( byte) ((n >> 8) & 0xff);
         return b;
    }    

     public  static  void ushortToBytes( int n,  byte[] array,  int offset ) {
        array[offset+1] = ( byte) ( n       & 0xff);
        array[offset] = ( byte)   ((n >> 8) & 0xff);
    }

     public  static  int bytesToUshort( byte b[]) {
         return    b[1] & 0xff 
               | (b[0] & 0xff) << 8;
    }    

     public  static  int bytesToUshort( byte b[],  int offset) {
         return    b[offset+1] & 0xff 
               | (b[offset]   & 0xff) << 8;
    }    

     public  static  byte[] ubyteToBytes(  int n ){
         byte[] b =  new  byte[1];
        b[0] = ( byte) (n & 0xff);
         return b;
    }

     public  static  void ubyteToBytes(  int n,  byte[] array,  int offset ){
        array[0] = ( byte) (n & 0xff);
    }

     public  static  int bytesToUbyte(  byte[] array ){            
         return array[0] & 0xff;
    }        

     public  static  int bytesToUbyte(  byte[] array,  int offset ){            
         return array[offset] & 0xff;
    }    
     //  char 类型、 float、double 类型和 byte[] 数组之间的转换关系还需继续研究实现。 
}


测试程序如下:

public  class ByteConvertTest {
    
     public  static String byte2Hex( byte[] buf) 
    {
        StringBuffer strbuf =  new StringBuffer();
        strbuf.append("{");
         for ( byte b : buf) 
        {
             if (b == 0) 
            {
                strbuf.append("00");
            } 
             else  if (b == -1) 
            {
                strbuf.append("FF");
            } 
             else 
            {
                String str = Integer.toHexString(b).toUpperCase();
                 //  sb.append(a);
                 if (str.length() == 8) 
                {
                    str = str.substring(6, 8);
                } 
                 else  if (str.length() < 2) 
                {
                    str = "0" + str;
                }
                strbuf.append(str);
            }
            strbuf.append(" ");
        }
        strbuf.append("}");
         return strbuf.toString();
    }    

     public  static  byte[] longToBytes( long n) {
         byte[] b =  new  byte[8];
        b[7] = ( byte) (n & 0xff);
        b[6] = ( byte) (n >> 8  & 0xff);
        b[5] = ( byte) (n >> 16 & 0xff);
        b[4] = ( byte) (n >> 24 & 0xff);
        b[3] = ( byte) (n >> 32 & 0xff);
        b[2] = ( byte) (n >> 40 & 0xff);
        b[1] = ( byte) (n >> 48 & 0xff);
        b[0] = ( byte) (n >> 56 & 0xff);
         return b;
    }

     public  static  long bytesToLong(  byte[] array )
    {
         return (((( long) array[ 0] & 0xff) << 56)
              | ((( long) array[ 1] & 0xff) << 48)
              | ((( long) array[ 2] & 0xff) << 40)
              | ((( long) array[ 3] & 0xff) << 32)
              | ((( long) array[ 4] & 0xff) << 24)
              | ((( long) array[ 5] & 0xff) << 16)
              | ((( long) array[ 6] & 0xff) << 8) 
              | ((( long) array[ 7] & 0xff) ));        
    }
    
     public  static  int bytesToInt( byte b[]) {
         return    b[3] & 0xff 
               | (b[2] & 0xff) << 8 
               | (b[1] & 0xff) << 16
               | (b[0] & 0xff) << 24;
    }

     public  static  long bytesToUint( byte[] array) {  
         return (( long) (array[3] & 0xff))  
             | (( long) (array[2] & 0xff)) << 8  
             | (( long) (array[1] & 0xff)) << 16  
             | (( long) (array[0] & 0xff)) << 24;  
    }

     public  static  byte[] uintToBytes(  long n )
    {
         byte[] b =  new  byte[4];
        b[3] = ( byte) (n & 0xff);
        b[2] = ( byte) (n >> 8 & 0xff);
        b[1] = ( byte) (n >> 16 & 0xff);
        b[0] = ( byte) (n >> 24 & 0xff);
        
         return b;
    }
    

     public  static  byte[] shortToBytes( short n) {
         byte[] b =  new  byte[2];
        b[1] = ( byte) ( n       & 0xff);
        b[0] = ( byte) ((n >> 8) & 0xff);
         return b;
    }
    
     public  static  short bytesToShort( byte[] b){
         return ( short)( b[1] & 0xff
                      |(b[0] & 0xff) << 8 ); 
    }
    
     static  void testShortConvert(){
        System.out.println("=================== short convert =============");
        System.out.println("byte2Hex(shortToBytes((short)0x11f2))"+byte2Hex(shortToBytes(( short)0x11f2)));        
        System.out.print("println 0x11f2:");
        System.out.println(( short)0x11f2);        
        System.out.println("byte2Hex(shortToBytes((short)0xf1f2))"+byte2Hex(shortToBytes(( short)0xf1f2)));        
        System.out.print("println 0xf1f2:");
        System.out.println(( short)0xf1f2);            
        System.out.print("println bytesToShort(shortToBytes((short)0x11f2)):");
        System.out.println(( short)bytesToShort(shortToBytes(( short)0x11f2)));            
        System.out.print("println bytesToShort(shortToBytes((short)0xf1f2)):");
        System.out.println(( short)bytesToShort(shortToBytes(( short)0xf1f2)));        
    }
    

     public  static  byte[] ushortToBytes( int n) {
         byte[] b =  new  byte[2];
        b[1] = ( byte) (n & 0xff);
        b[0] = ( byte) (n >> 8 & 0xff);
         return b;
    }
    

     public  static  int bytesToUshort( byte b[]) {
         return    b[1] & 0xff 
               | (b[0] & 0xff) << 8;
    }

     static  void testUshortConvert(){
        System.out.println("=================== Ushort convert =============");
        System.out.println("byte2Hex(ushortToBytes(0x11f2))"+byte2Hex(ushortToBytes(0x11f2)));        
        System.out.print("println 0x11f2:");
        System.out.println(0x11f2);        
        System.out.println("byte2Hex(ushortToBytes(0xf1f2))"+byte2Hex(ushortToBytes(0xf1f2)));        
        System.out.print("println 0xf1f2:");
        System.out.println(0xf1f2);            
        System.out.print("println bytesToUshort(ushortToBytes(0x11f2)):");
        System.out.println(bytesToUshort(ushortToBytes(0x11f2)));            
        System.out.print("println bytesToUshort(ushortToBytes(0xf1f2)):");
        System.out.println(bytesToUshort(ushortToBytes(0xf1f2)));        
    }
    
     public  static  byte[] ubyteToBytes(  int n ){
         byte[] b =  new  byte[1];
        b[0] = ( byte) (n & 0xff);
         return b;
    }

     public  static  int bytesToUbyte(  byte[] array ){            
         return array[0] & 0xff;
    }    

     static  void testUbyteConvert(){
        System.out.println("=================== Ubyte convert =============");
        System.out.println("byte2Hex(ubyteToBytes(0x1112))"+byte2Hex(ubyteToBytes(0x1112)));        
        System.out.print("println 0x1112:");
        System.out.println(0x1112);        
        System.out.println("byte2Hex(ubyteToBytes(0xf2))"+byte2Hex(ubyteToBytes(0xf2)));        
        System.out.print("println 0xf2:");
        System.out.println(0xf2);            
        System.out.print("println bytesToUbyte(ubyteToBytes(0x1112)):");
        System.out.println(bytesToUbyte(ubyteToBytes(0x1112)));            
        System.out.print("println bytesToUbyte(ubyteToBytes(0xf1f2)):");
        System.out.println(bytesToUbyte(ubyteToBytes(0xf1f2)));        
    }
    
    
     /**
     * 
@param  args
     
*/
     public  static  void main(String[] args) {
         //  TODO Auto-generated method stub        
         byte[] array =  new  byte[4];
        array[3] = ( byte) 0xF4;
        array[2] = 0x13;
        array[1] = 0x12;
        array[0] = 0x11;
        
        System.out.println("=================== Integer bytes =============");
        
        System.out.println("the bytes is:"+byte2Hex(array) );
        System.out.print("println bytesToInt :");
        System.out.println( bytesToInt(array));
        System.out.printf("printf bytesToInt :%X\n", bytesToInt(array));
        
        System.out.println("=================== long bytes =============");
         byte[] longBytes =  new  byte[8];
        
        longBytes[7] = ( byte) 0xf7;
        longBytes[6] = ( byte) 0x16;
        longBytes[5] = ( byte) 0xf5;
        longBytes[4] = ( byte) 0x14;
        longBytes[3] = ( byte) 0xf3;
        longBytes[2] = ( byte) 0x12;
        longBytes[1] = ( byte) 0xf1;
        longBytes[0] = ( byte) 0x10;
        

        System.out.println( "the bytes is:"+byte2Hex(longBytes) );
        System.out.printf("printf bytesToLong:%X\n",bytesToLong(longBytes));
        
        System.out.println("=================byte to long ================");
        
         byte b = ( byte)0xf1;
        System.out.print("Println the byte:");
        System.out.println(b);
        System.out.printf("Printf the byte:%X\n",b);
         long l = b;
        System.out.print("Println byte to long:");
        System.out.println(l);
        System.out.printf("printf byte to long:%X\n",l);
        
        System.out.println("================= uint Bytes ================");
        
         byte[] uint =  new  byte[4];
        uint[3] = ( byte) 0xf3;
        uint[2] = ( byte) 0x12;
        uint[1] = ( byte) 0xf1;
        uint[0] = ( byte) 0xFF;
        
        System.out.println( "the bytes is:"+byte2Hex(uint) );
        System.out.printf("printf bytesToUint:%X\n",bytesToUint(uint));
        System.out.print("Println bytesToUint:");
        System.out.println(bytesToUint(uint));
        System.out.println("byte2Hex(uintToBytes(0x11f2f3f4f5f6f7f8l)):"+byte2Hex(uintToBytes(0x11f2f3f4f5f6f7f8l)));
        
        System.out.println("===============Long Integer==============");        
        System.out.print("println 0x11f2f3f4f5f6f7f8l:");
        System.out.println(0x11f2f3f4f5f6f7f8l);        
        System.out.printf("Printf 0x11f2f3f4f5f6f7f8l:%X\n",0x11f2f3f4f5f6f7f8l);
        System.out.println("println byte2Hex(longToBytes(0x11f2f3f4f5f6f7f8l))"+byte2Hex(longToBytes(0x11f2f3f4f5f6f7f8l)));
         //  注意,下面的这行,并不能获得正确的uint。
        System.out.printf("printf bytesToUint(longToBytes(0x11f2f3f4f5f6f7f8l):%X\n",bytesToUint(longToBytes(0x11f2f3f4f5f6f7f8l)));
        
        System.out.println("===============bytesToLong(longToBytes())==============");
        System.out.println(bytesToLong(longToBytes(0x11f2f3f4f5f6f7f8l)));
        System.out.printf("%X\n",bytesToLong(longToBytes(0x11f2f3f4f5f6f7f8l)));
        
        testShortConvert();
        testUshortConvert();
        testUbyteConvert();
    }

}

你可能感兴趣的:(java整型数与网络字节序的 byte[] 数组转换关系)