Java 中字节数组的位移操作

如何将字节数组向右移动 n 个位置？例如将 16 字节数组右移 29 个位置？我在某处读到可以使用 long 来完成？会使用这样的长工作：

Long k1 = 0 到 7 的字节数组

Long k2 = 8 到 15 的字节数组

然后使用 Long.rotateRight(Long x, 旋转次数) 右旋转这两个 long。如何将这两个 long 连接回字节数组？

我相信您可以使用 java.math.BigInteger 来完成此操作，它支持任意大数的移位。这样做的优点是简单，但缺点是不能填充到原始字节数组大小，即输入可能是 16 个字节，但输出可能只有 10 个字节等，需要额外的逻辑。

大整数方法

byte [] array = new byte[]{0x7F,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77};

// create from array
BigInteger bigInt = new BigInteger(array);

// shift
BigInteger shiftInt = bigInt.shiftRight(4);

// back to array
byte [] shifted = shiftInt.toByteArray();

// print it as hex
for (byte b : shifted) {
    System.out.print(String.format("%x", b));
}

Output

7f1122334455667   <== shifted 4 to the right. Looks OK

长操纵

我不知道为什么你想这样做作为rotateRight()，因为这让生活变得更加困难，你必须在K1等左侧出现的位上留空。你最好使用shift IMO 如下所述。我使用了 20 的移位（可以被 4 整除），这样更容易看到半字节在输出中的移动。

1）使用ByteBuffer从16字节数组形成两个long

byte[] array = { 0x00, 0x00, 0x11, 0x11, 0x22, 0x22, 0x33, 0x33, 0x44, 0x44, 0x55, 0x55, 0x66, 0x66, 0x77, 0x77 };
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(array);
long k1 = buffer.getLong();
long k2 = buffer.getLong();

2）将每个长n位右移

int n = 20;

long k1Shift = k1 >> n;
long k2Shift = k2 >> n;

System.out.println(String.format("%016x => %016x", k1, k1Shift));
System.out.println(String.format("%016x => %016x", k2, k2Shift));

0000111122223333 => 0000000001111222
4444555566667777 => 0000044445555666

确定 k1 中“被推离边缘”的位

long k1CarryBits = (k1 << (64 - n));
System.out.println(String.format("%016x => %016x", k1, k1CarryBits));

0000111122223333 => 2333300000000000

将 K1 进位位连接到右侧的 K2 上

long k2WithCarray = k2Shift | k1CarryBits;
System.out.println(String.format("%016x => %016x", k2Shift, k2WithCarray));

0000044445555666 => 2333344445555666

将两个 long 写回 ByteBuffer 并提取为字节数组

buffer.position(0);
buffer.putLong(k1Shift);
buffer.putLong(k2WithCarray);
for (byte each : buffer.array()) {
    System.out.print(Long.toHexString(each));
}

000011112222333344445555666