面對帶正負號的數，會采用符號擴展，如果原值是正數，則高位補上0；如果原值是負數，高位補1。
二進制是計算技術中廣泛采用的一種數制。二進制數據是用0和1兩個數碼來表示的數。
當前的計算機系統使用的基本上是二進制系統，數據在計算機中主要是以補碼的形式存儲的。
計算機中的二進制則是一個非常微小的開關，用“開”來表示1，“關”來表示0。

我們都知道Java的基本數據類型內存中都有一個固定的位數(內存分配空間)，如byte占8位，int占32位等。正因如此，當把一個低精度的數據類型轉成一個高精度的數據類型時，必然會涉及到如何擴展位數的問題。這裏有兩種解決方案：
（1）補零擴展：填充一定位數的0。
（2）補符號位擴展：填充一定位數的符號位（非負數填充0，負數填充1）。
　　對於無符號類型（相當於都是非負數）與有符號類型中的非負數部分，這兩種方法沒有區別，都是填充0；對於有符號類型中的負數部分，這兩種方法就會產生差異了，補零擴展會填充0，而補符號位擴展會填充1。下面將byte類型的-127轉為int類型為例，探討一下這兩種方法的區別。
　　首先必須明確一些知識點：

• 計算機是用補碼來存儲數字的；
• 正數的補碼等於原碼；
• 負數的補碼等於反碼+1；
• 一個數的補碼的補碼等於原碼。

　　-127原碼1111 1111，反碼1000 0000，補碼1000 0001。計算機存儲的是1000 0001，用十六進制表示為0x81。

　　當使用補零擴展時，結果為： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001
　　用十六進制表示為0x81。為了計算十進制值，計算它的補碼，結果為： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001
　　將這個二進制數轉成十進制的結果是129。

　　當使用補符號位擴展時，結果為： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0001
　　用十六進制表示為0xFFFFFF81。為了計算十進制值，計算它的補碼，結果為： 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1111
　　將這個二進制數轉成十進制的結果是-127。
由此可以得出結論：
（1）使用補零擴展能夠保證二進制存儲的一致性，但不能保證十進制值不變。
（2）使用補符號位擴展能夠保證十進制值不變，但不能保證二進制存儲的一致性。

原碼反碼補碼這三個概念

對於正數（00000001）原碼來說，首位表示符號位，反碼 補碼都是本身

對於負數（100000001）原碼來說，反碼是對原碼除了符號位之外作取反運算即（111111110），補碼是對反碼作+1運算即（111111111）

概念就這麽簡單。

當將-127賦值給a[0]時候，a[0]作為一個byte類型，其計算機存儲的補碼是10000001（8位）。

將a[0] 作為int類型向控制臺輸出的時候，jvm作了一個補位的處理，因為int類型是32位所以補位後的補碼就是1111111111111111111111111 10000001（32位），這個32位二進制補碼表示的也是-127.

發現沒有，雖然byte->int計算機背後存儲的二進制補碼由10000001（8位）轉化成了1111111111111111111111111 10000001（32位）很顯然這兩個補碼表示的十進制數字依然是相同的。

但是我做byte->int的轉化 所有時候都只是為了保持 十進制的一致性嗎？

不一定吧？好比我們拿到的文件流轉成byte數組，難道我們關心的是byte數組的十進制的值是多少嗎？我們關心的是其背後二進制存儲的補碼吧

所以大家應該能猜到為什麽byte類型的數字要&0xff再賦值給int類型，其本質原因就是想保持二進制補碼的一致性。

當byte要轉化為int的時候，高的24位必然會補1，這樣，其二進制補碼其實已經不一致了，&0xff可以將高的24位置為0，低8位保持原樣。這樣做的目的就是為了保證二進制數據的一致性。

當然拉，保證了二進制數據性的同時，如果二進制被當作byte和int來解讀，其10進制的值必然是不同的，因為符號位位置已經發生了變化。

int c = a[0]&0xff;

a[0]&0xff=1111111111111111111111111 10000001&11111111=000000000000000000000000 10000001 ，這個值算一下就是129，

所以c的輸出的值就是129。

有人問

為什麽上面的式子中a[0]不是8位而是32位，因為當系統檢測到byte可能會轉化成int

或者說byte經過一些運算後會轉化成int時，就會將byte的內存空間高位補1擴充到32位，再參與運算。

其實是從數字類型擴展到較寬的類型時，補零擴展還是補符號位擴展。
這是因為Java中只有有符號數，當byte擴展到short, int時，即正數都一樣，因為為符號位是0，所以無論如何都是補零擴展；

但負數補零擴展和按符號位擴展結果完全不同。
補符號數，原數值不變。
補零時，相當於把有符號數看成無符號數，比如-127 = 0x81，看成無符號數就是129， 256 + （- 127）
對於有符號數，從小擴展大時，需要用&0xff這樣方式來確保是按補零擴展。
而從大向小處理，符號位自動無效，所以不用處理。

也就是說在byte向int擴展的時候，自動轉型是按符號位擴展的，這樣子能保證十進制的數值不會變化，

而&0xff是補0擴展的，這樣子能保證二進制存儲的一致性，但是十進制數值已經發生變化了。

也就是說按符號位擴展能保證十進制數值不變，補0擴展能保證二進制存儲不會變。

而正數可以說是既按符號位擴展，又是補0擴展，所以在二進制存儲和十進制數值上都能保證一致。

byte為什麽要與0xff