在实际工作中，如果我们用的语言存在跨语言的情况，那么我们无形中可能会遇到各种各样，奇奇怪怪的坑，比如说加解密算法的使用，数据类型的转换等。今天就来给大家分享下，两种语言中的byte类型所带来的坑。

背景

因工作需要，我们需要通过PC电脑和安卓手机做网络通信。因TCP的通信过程中会存在粘包问题，所以我们在通信的过程中，需要指定传输的字节长度，这个时候我们就需要处理数据类型转换的问题了。通常我们传输数据都是使用字节数组（byte[]）来承载我们的数据，而我们传输过程中需要带上长度的信息，这个时候就需要把长度值（int类型），转成byte[]，以方便被传输。

过程

C#代码：int 转 byte[]

        /// <summary>
        /// 将int类型以数组方式添加到目标数组
        /// </summary>
        /// <param name="data"></param>
        /// <param name="offset"></param>
        /// <param name="value"></param>
        public static void IntoBytes(byte[] data, int offset, int value)
        {
            data[offset++] = (byte)(value);
            data[offset++] = (byte)(value >> 8);
            data[offset++] = (byte)(value >> 16);
            data[offset] = (byte)(value >> 24);
        }

C#代码：byte[] 转 int

        /// <summary>
        /// bytes数据长度转成int类型
        /// </summary>
        /// <param name="data"></param>
        /// <param name="offset"></param>
        /// <returns></returns>
        public static int ToInt32(byte[] data, int offset)
        {
            return (int)(data[offset++] | data[offset++] << 8 | data[offset++] << 16 | data[offset] << 24);
        }

以上代码，将一个int类型的数据转成byte[]后，也可以正常的转回来。为了投机取巧，java端并没有对这段代码做处理，直接拿去使用。而在实际使用中，java传递过来的长度并没有问题，能够正常解析。然后从C#传递给java的数据，却发现解析的长度值和发送的长度值相差非常大。比如：byte[]{178,24,0,0}，转换后的值为-78。字节长度为负数，显然是错的，而且错的很离谱。

为什么值会是负数呢？

原因

在java中，byte的取值范围是【-128 127】；而在C#中，byte的取值范围是【0 255】！

是的，正是因为byte数据类型，在两种不同的语言中，定义的存储范围存在差异。C#代码中的ToInt方法，是以正数的方式来做解析，然而java中的byte存在负数，所以结局当然也可想而知了。

科普

二进制在存储负数时，是通过最高位来做记录的。1表示负数，0表示正数。当一个数字存在负数时，先是以绝对值的方式来存储，再将字节取反后+1。如：7 的二进制表示：0 0000 111，负数的话便是：1 1111 000 + 1 = 11111001（第一个1表示负数，1111 000 表示取反的值）。

分析

知道上面的背景知识以后，我们再来分析下我们应该要怎么解析以上二进制数据。

以C#的存储方式来分析：

一个int类型是4个字节，占4*8=32位，也就是：11111111 1111111 1111111 1111111，也就是每8个位代表着一个字节,下面我们以C#中的byte[]{178,24,0,0}为例：

助算：2^1=2 2^2=4 2^3=8 2^4=16 2^5=32 2^6=64 2^7=128

解析
178： 2^7 + 2^5 + 2^4 + 2^1 = 178，取第8，6，5，2位为1，其余补0。最终取值为10110010。
24 ：2^4 + 2^3 = 24，取第5，4位标记为1，其余补0。最终取值为00100010。
byte[] 二进制表示为：10110010 00011000 00000000 00000000
特别注意：byte[]数组中的字节高位是在后面的，低位是在前面的,所以对应int类型二进制表示为："00000000 00000000 00011000 10110010" 即：6322。

以java的存储方式来分析：

int类型6322转成byte[]后，在java中的表示形式为：{-78,24,0,0},在这里要使用前面提到的负数的表示方法。

解析
十进制-78：10110010在java中表示的为负数，所以我们需要反过来取值：10110010 减 1 => 10110001,再取反=> 01001110，即：78。

根据上面分析，各字节对齐思路没有问题，java和C#的二进制是一致的。

解决问题

问题清楚了，在java中主要是需要解决负数表示的问题，因为负数的补位和正数是不一样的。如果是左移<<，那么就是用0补位。如果是右移>>,那么就是用1补位。正因为如此，才导致了移位运算后，结果不符合预期。
所以我们需要加上0xFF与运算,用0xFF做运算的主要目的是取高位，让byte负数的表示，还原成int的正数表示。具体代码如下：

        /// <summary>
        /// bytes数据长度转成int类型
        /// </summary>
        /// <param name="data"></param>
        /// <param name="offset"></param>
        /// <returns></returns>
        public static int ToInt32(byte[] data, int offset)
        {
            return (int)((data[offset++] & 0xFF) | ((data[offset++] & 0xFF) << 8) | ((data[offset++] & 0xFF) << 16) | ((data[offset] & 0xFF) << 24));
        }

说明：&运算表示相同位部分，如果都为1则取1，否则取0