Java - 屏蔽符号位会导致意外行为

Question

我有以下价值：

int x = -51232;

Java 整数是 32 位的，所以在二进制中应该是这样的：

10000000000000001100100000100000

左边的符号位设置为1因为x是负数。

然后我做手术

x = (x & Integer.MAX_VALUE);

Integer.MAX_VALUE是2147483647并且在二进制中是：

01111111111111111111111111111111

左侧为 0，因为值为正。

那么为什么x & Integer.MAX_VALUEyield呢2147432416？运算AND符应该只检索x和Integer.MAX_VALUE共有的位，这应该等同于-x（因为它们不共享相同的符号位）。

这里发生了什么？

Answer 1

你的误解是由于缺乏关于负整数在 Java 中如何用二进制表示的知识造成的。您应该阅读 2 的补码。10000000000000001100100000100000不是的二进制表示-51232。11111111111111110011011111100000是。当你按位运行 AND 时，你会得到：11111111111111110011011111100000 (-51232)01111111111111111111111111111111 (Integer.MAX_VALUE)--------------------------------01111111111111110011011111100000 (2147432416)下面是 -51232 的二进制表示，旁边是 51232 的二进制表示。您可以看到它们的和是 2 32。int对于任何一对sx和，2 的补码总是这种情况-x。00000000000000001100100000100000 (-51232)11111111111111110011011111100000 (51232)

Answer 2

整数存储在两个补码中：https ://en.m.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement 。因此，虽然最左边的位表示负数，但它并不是真正的符号位，因为它在普通表示中用于浮点数。这种表示的主要原因是它使得在硬件级别上进行加法和减法变得容易。不应该用两个补码表示法，-1 表示所有位都设置为 1。