如何在Java中执行unsigned to signed转换？

Question

假设我从输入设备读取这些字节：“6F D4 06 40”。 该数字是MilliArcSeconds格式的经度读数。 顶部位（0x80000000）基本上始终为零，并且在此问题中被忽略。

我可以轻松地将字节转换为无符号整数：1876166208

但是如何将无符号值转换为31位有符号整数的最终形式？

到目前为止，我所提出的是：

1. 如果值＆0x40000000然后它实际上是负数，需要转换它
2. 如果它是负数，则剥离顶部位并对剩余的位执行某些操作...

所以我可以判断它是否为负数，但为了知道负数是多少，我必须对其余的位做些什么 - 一个人的恭维？ 我如何用Java做到这一点？

另一种提出问题的方法是，如何在Java中将无符号整数转换为31位有符号整数？

谢谢！

Answer 1

答案取决于输入的低31位代表什么。

int input = 0x6FD40640 & 0x7FFFFFFF; //strip top bit; only here for clarity

无符号输入： 0x6FD40640 == 1876166208

二进制补码（所需输出：-271317440）

二进制补码整数是-1，其中-1设置了所有位，而较低的负数数字从那里开始倒数。 第一位仍然作为符号位。

1000 -> -8
1001 -> -7
...
1110 -> -2
1111 -> -1
0000 ->  0
0001 ->  1

如果低31位代表一个二进制补码整数，那么我认为你应该能够做到这一点：

input = (input << 1) >> 1;

这是因为Java在内部以二进制补码存储整数：我们所做的只是左移然后向右移（签名），以便拾取符号位，整数从31位变为32位。

一个补码（所需输出：-802424384）

一个补码表示是第一位是专用符号位的表示，其余位表示幅度。 -100的低位与100的低位相同：

 1111 -> -7
 1110 -> -6
 ...
 1001 -> -1
 1000 -> -0 (anomoly)
 0000 ->  0
 0001 ->  1

如果低31位表示一个补码整数（即符号位后跟30位表示无符号幅度），则需要将其转换为二进制补码，以便Java正确提取值。 要做到这一点，你只需要提取低30位并乘以-1：

if ( input & 0x40000000 ) {
   input = (input & 0x3FFFFFFF) * -1;
}

你在问题的评论中说过，转换为度数（除以3600000）后，你得到-75.36左右。 当我将-271317440除以3600000时，我得到-75.36595555555556 ，所以我猜你的输入格式是两个补码，所以我的第一个和原始答案是正确的。

Answer 2

读取无符号整数作为有符号是识别是否设置了最高有效位（负标志）的问题，如果是，则翻转该数字的所有位（从而清除最高有效位，并将数字切换为其负表示。在执行上述过程时，您还必须记下结果数字为负数的事实。

// Convert the hex bytes to an unsigned integer
long MAS = Integer.ValueOf("6F D4 06 40".replace (" ",""),16);
boolean isLongitudeNegative = false;

// Is the negative-bit set? If so, strip it and toggle all bits.
if (MAS & 0x40000000 > 0) {
    // then it's negative, so strip the negative bit and flip all the other bits
    MAS ^= 0xFFFFFFFF;
    // Throw away the unused bit.
    MAS &= 0x7FFFFFFF;
    isLongitudeNegative = true;
}

// Now convert from MAS to degrees minutes seconds
String DMS = convertMASToDMS(isLongitudeNegative,MAS);