Java 中无符号类型的处理

在 Java 编程中，通常使用带符号类型的数据（如byte、short、int、long）来存储整数值。这些数据类型可以表示正数、负数和0。但有时候我们需要处理正整数，而这些数太大，不能被带符号类型的数据所表示。这时候，我们需要使用无符号类型的数据来处理这些数。

Java 中的无符号类型

Java 中并没有提供原生的无符号整数类型。但我们可以使用 Java 中的其他数据类型来表示无符号类型的数值。例如，我们可以使用 Java 中的 long 类型来表示无符号整数。因为 long 可以表示的范围非常大（$2^{64}-1$），足以表示常见的无符号整数类型（例如32位和64位的无符号整数）。

将无符号整数转换为带符号类型

为了将无符号整数转换为带符号类型，我们需要使用到 Java 中的位运算。下面是一个将 long 类型的无符号整数转换为 int 类型的带符号整数的代码示例：

public static int toInt(long unsigned) {
    return (int) (unsigned & 0x7fffffffffffffffL);
}

在此示例中，我们使用位运算符 & 和一个 long 型的掩码来将无符号数限制为 int 类型的范围内。具体来说，我们使用掩码 0x7fffffffffffffffL 与无符号数进行按位与运算，将其最高位设置为0。这是因为java中long类型有符号表示，无符号数只有在long类型最高位为1时才可能大于int的最大值。

将带符号类型转换为无符号类型

另一种情况是需要将带符号类型的数据转换为无符号类型的数据进行处理。这个过程比较麻烦，需要先将带符号类型的数在二进制下表达成无符号的数，再将这个无符号的数转化成对应的数据类型。

对于我们经常需要处理的 int 类型，可以使用下面的代码将其转为无符号类型的 long：

public static long toUnsignedLong(int signed) {
    return signed & 0xFFFFFFFFL;
}

这里的掩码 0xFFFFFFFFL 具有 32 个二进制1，它将一个 int 类型的无符号整数转换为一个 long 类型的无符号整数。