Java 负 BigInteger toString

Question

我似乎对 Java 的 BigInteger 有一个二进制补码问题。 我有一个 64 位整数，其中只有 msb 和第二个 msb 设置为 1，其余为 0。

在十进制中，这达到：-4611686018427387904

我的应用程序的 Java 端接收这个十进制数作为字符串，并转换将其转换为 BigInteger，如下所示：

BigInteger bi = new BigInteger("-4611686018427387904", 10);

然后，它需要以二进制和十六进制形式显示该数字。 我尝试使用：

String bin = bi.toString(2);
String hex = bi.toString(16);

但我得到：

-100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

-4000000000000000

而我期望得到：

1100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

c000000000000000

有什么提示吗？

Answer 1

数字始终适合 64 位：

如果您的数字始终适合 64 位，您可以将其放入 long 中，然后打印位/十六进制数字。

long l = bi.longValue();
String bin = Long.toBinaryString(l);
String hex = Long.toHexString(l);

System.out.println(bin);
System.out.println(hex);

数字可能并不总是适合 64 位：

如果数字不总是适合 64 位，则您必须“手动”解决它。要将数字转换为其二进制补码表示形式，请执行以下操作：

• 如果数字为正数，则不执行任何操作
• 如果数字为负数：
  • 将其转换为其绝对值
  • 补充位
  • 添加 1

对于 BigInteger，转换如下所示：

if (bi.compareTo(BigInteger.ZERO) < 0)
    bi = bi.abs().not().add(BigInteger.ONE);

如果使用 bi.toString(2) 打印它，则仍然会得到符号字符，而不是前导 1。只需将 .replace('-', '1') 附加到字符串即可解决此问题。

Answer 2

有一个 BigInteger.toByteArray() 方法，它将 BigInteger 的二进制补码表示形式返回为 byte[]。您所需要做的就是以十六进制或二进制形式打印该数组：

byte[] bs = bi.toByteArray();
for (byte b: bs) {
     System.out.print(String.format("%02X", 0xff & b));
}

Answer 3

二进制数1100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000绝对是一个正数，对吧。它等于 2^63 + 2^62。
我不明白为什么当您转换为基数 2 或基数 16 时，您会期望负数变为正数。

您将基数 n 表示与数字的内部表示混淆了。

Answer 4

如果数字为 64 位或更少，那么解决此问题的简单方法是转换为 long，然后使用 Long.toHexString()。

Answer 5

你是什​​么意思？
你想得到二进制补码吗？

如果你是这个意思，也许我可以给你一个例子

import java.util.*;
public class TestBina{
static void printBinaryInt(int i){
System.out.println("int:"+i+",binary:");
System.out.print("  ");
for(int j=31;j>=0;j--)
   if(((1<<j)&i)!=0)
    System.out.print("1");
   else
    System.out.print("0");
  System.out.println();
 }
 public static void main(String [] args){
  Random rand = new Random();
  int i = rand.nextInt();
  int j = rand.nextInt();
  printBinaryInt(i);
  printBinaryInt(j);
  printBinaryInt(10);
  printBinaryInt(-10);
 }
}