二进制补码转换

Question

我需要将二进制补码格式的字节转换为正整数字节。 范围 -128 到 127 映射到 0 到 255。

Examples: -128 (10000000) -> 0 , 127 (01111111) -> 255, etc.

编辑为了消除混淆，输入字节（当然）是 0 到 255 范围内的无符号整数。但它使用二进制表示 -128 到 127 范围内的有符号整数补码格式。比如输入的字节值128（二进制10000000）实际上代表-128。

额外编辑好吧，假设我们有以下字节流 0,255,254,1,127。在二进制补码格式中，这表示 0、-1、-2、1、127。我需要将其限制在 0 到 255 的范围内。有关更多信息，请查看这篇很难找到的文章：Two's complement

Answer 1

所以问题在于 OP 的问题实际上并不是二进制补码转换。他正在向一组值添加 偏差，以将范围从 -128..127 调整到 0..255。

要实际进行二进制补码转换，您只需将有符号值类型转换为无符号值，如下所示：

sbyte test1 = -1;
byte test2 = (byte)test1;

-1 变为 255。-128 变为 128。不过，这听起来不像 OP 想要的。他只是想把一个数组向上滑动，使最小的有符号值（-128）变成最小的无符号值（0）。

要添加偏差，只需进行整数加法：

newValue = signedValue+128;

Answer 2

这是我对这个问题的解决方案，适用于大于 8 位的数字。我的示例是 16 位值。注意：您必须检查第一位，看看它是否为负数。

步骤：

1. 通过在变量前放置 '~' 将 # 转换为恭维。 （即 y = ~y）

2. 将#s转换为二进制字符串

3. 将二进制字符串分解为字符数组

4. 从最右边的值开始，加 1 ，跟踪进位。将结果存储在字符数组中。

5. 将字符数组转换回字符串。

   private string TwosComplimentMath(string value1, string value2)
   {
       char[] binary1 = value1.ToCharArray();
       char[] binary2 = value2.ToCharArray();
       bool carry = false;
       char[] calcResult = new char[16];
   
       for (int i = 15; i >= 0; i--)
       {
           if (binary1[i] == binary2[i])
           {
               if (binary1[i] == '1')
               {
                   if (carry)
                   {
                       calcResult[i] = '1';
                       carry = true;
                   }
                   else
                   {
                       calcResult[i] = '0';
                       carry = true;
                   }
               }
               else
               {
                   if (carry)
                   {
                       calcResult[i] = '1';
                       carry = false;
                   }
                   else
                   {
                       calcResult[i] = '0';
                       carry = false;
                   }
               }
           }
           else
           {
               if (carry)
               {
                   calcResult[i] = '0';
                   carry = true;
               }
               else
               {
                   calcResult[i] = '1';
                   carry = false;
               }
           }
   
       }
   
       string result = new string(calcResult);
       return result;
   
   }
   

Answer 3

我相信 2s 补码字节最好用以下方法完成。也许不是优雅或简短，但清晰而明显。我会把它作为一个静态方法放在我的一个实用程序类中。

public static sbyte ConvertTo2Complement(byte b)
{
    if(b < 128)
    {
        return Convert.ToSByte(b);
    }
    else
    {
        int x = Convert.ToInt32(b);
        return Convert.ToSByte(x - 256);
    }
}

Answer 4

int8_t indata; /* -128,-127,...-1,0,1,...127 */
uint8_t byte = indata ^ 0x80;

xor MSB，就是这样

Answer 5

    public static byte MakeHexSigned(byte value)
    {
        if (value > 255 / 2)
        {
            value = -1 * (255 + 1) + value;
        }

        return value;
    }

Answer 6

试试

sbyte signed = (sbyte)input;

或

int signed = input | 0xFFFFFF00;

Answer 7

如果我没有正确理解，你的问题是如何转换输入，这实际上是一个signed-byte (sbyte)，但该输入存储在一个unsigned integer 中，然后还通过转换它们来避免负值归零。

需要明确的是，当您使用带符号类型（如 ubyte）时，框架在后台使用 Two's complement，因此只需转换为正确的类型，您将使用二进制补码。

然后，完成转换后，您可以使用简单的if 或条件三元运算符 (?:) 来限制负值。

下面介绍的函数将返回 0 值 from 128 to 255（或从 -128 到 -1），the same value 值 from 0 to 127。

所以，如果你必须使用无符号整数作为输入和输出，你可以使用这样的东西：

private static uint ConvertSByteToByte(uint input)
{
    sbyte properDataType = (sbyte)input; //128..255 will be taken as -128..-1
    if (properDataType < 0) { return 0; } //when negative just return 0
    if (input > 255) { return 0; } //just in case as uint can be greater than 255
    return input;
}

或者，恕我直言，您可以将输入和输出更改为最适合您的输入和输出的数据类型（sbyte 和 byte）：

private static byte ConvertSByteToByte(sbyte input)
{
    return input < 0 ? (byte)0 : (byte)input;
}

Answer 8

new = old + 128;

宾果游戏:-)

Answer 9

您可以描述一些简单的事情，例如向您的号码添加偏差（在本例中，将 128 添加到已签名的号码）。

Answer 10

从您想要的示例输入中：

sbyte something = -128;

byte foo = (byte)( something + 128);