如何使用帶符號字節的模數？

我想實現以下僞代碼，其中a是一個字節，b是一個字節。如何使用帶符號字節的模數？

(a + b) mod 256

我會像下面的代碼片段一樣在Scala中編寫它，但我不認爲它們會對Java有顯着的區別。

因此，如果字節值的範圍從0到255（含）我可以這樣寫：

(a + b) % 256

但Java/Scala的類型Byte簽署，範圍從-128到127（含）。我可以這樣寫：

def f1(a: Byte, b: Byte): Byte = (((a + 128 + b + 128) % 256) - 128).toByte

這似乎是不必要的複雜給我，但我不知道%負值的行爲。另外我不知道這個函數是否可以用xor或類似的東西來簡化。

如何根據類型Byte實現並簡化功能？

或更一般：

如何使用模有符號字節？

編輯：

從上面的函數f1是不正確的。它應該是：

def f1(a: Byte, b: Byte): Byte = ((a + b + 128) % 256 - 128).toByte

因此，我與簡化版本的比較是錯誤的。所以這個簡化的方式應該工作：

def f2(a: Byte, b: Byte): Byte = (a + b).toByte

兩個值隱式轉換爲Int值和相加。當將其轉換回Byte時，所得到的Int的4個字節中的前3個將被刪除，等於模運算。功能f1和f2現在返回相同的結果。測試所有256 * 256可能的輸入變化。

來源

2015-08-27 user573215

請問你的方法返回你的期待值？例如，如果你的'mod'的結果超過了128，你將會有一個負數。 – fdsa

是的，我預計在某些情況下會返回負值。我想從二進制的角度來看，它們都是一樣的，但在簽名的「字節」類型的情況下，最重要的位被解釋爲值的符號。我認爲0 => +和1 => - 。 – user573215

我懷疑你想要的就是'＆0xFF'。 –

這是一個簡化版本：

def f2(a: Byte, b: Byte): Byte = (a + b).toByte

我編輯的問題，並解釋了答案，因爲我做這被列入問題上的錯誤。

來源

2015-08-27 17:22:23 user573215

在Java中，模數運算符%能產生任一0或若干相同的符號被除數的：

-1 % 256 = -1.

另外，即使Java的簽名byte類型，位模式總是可以被解釋爲一個無符號的值。

100000000 = -128 (signed) = 128 (signed)

此外，執行算術byte MOD 256是多餘的，因爲鑄造回byte執行這一隱式。

現在讓我們看看在每個溢出的情況下會發生什麼（符號和無符號）：

public static void addMod256(byte a, byte b) 
{ 
    byte c = (byte) (a + b); 
    System.out.println("(" + a + " + " + b + ") % 256 = " + c + 
     ". Unsigned: (" + 
     (a & 0xFF) + " + " + (b & 0xFF) + ") % 256 = " + (c & 0xFF) + "."); 
} 

addMod256((byte) 6, (byte) 70);  // No overflow in signed or unsigned bytes 
addMod256((byte) 70, (byte) 70); // Overflow only in signed bytes 
addMod256((byte) -6, (byte) -70); // Overflow only in unsigned bytes 
addMod256((byte) -120, (byte) -120);// Overflow in both signed and unsigned bytes

輸出：

(6 + 70) % 256 = 76. Unsigned: (6 + 70) % 256 = 76. 
(70 + 70) % 256 = -116. Unsigned: (70 + 70) % 256 = 140. 
(-6 + -70) % 256 = -76. Unsigned: (250 + 186) % 256 = 180. 
(-120 + -120) % 256 = 16. Unsigned: (136 + 136) % 256 = 16.

的結果是正確的，無論什麼溢出情況是存在的。因此，在Java中，您可以簡單地將它們添加並將結果轉換回byte。

public static byte f1(byte a, byte b) 
{ 
    return (byte) (a + b); 
}

在Scala中，相當於將如你已經表示：

def f2(a: Byte, b: Byte): Byte = (a + b).toByte

來源

2015-08-27 17:27:40 rgettman

如何使用帶符號字節的模數？

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