java - 以位表示形式打开文件并在 Java 中操作位

Question

我知道使用十六进制编辑器，可以编辑二进制文件并用每个十六进制值更改 4 位，但我正在考虑一个需要修改一位而不是 4 位的项目。

那么有没有办法以位读取某些内容(例如 ASCII 编码的纯文本文件)并操作单个位，例如Java？

作为菜鸟，我可以考虑加载每个字节并生成一个包含每个字节的每个 8 位表示形式的字符串，但这是一种相当复杂的方法，并且会浪费大量空间。另外，这种方法需要我保留一个包含每个可用字节的 8 位表示形式的列表来查找它。

Answer 1

其他人已经暗示您的问题很广泛，其他网站、资源或搜索可能可以更好地回答。

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不过，我想向您展示一些您可以开始使用的小片段。

// Read a file into a byte array, we are not interested
// in interpreting encodings, just plain bytes
final byte[] fileContent = Files.readAllBytes(Paths.get("pathToMyFile"));

// Iterate the content and display one byte per line
for (final byte data : fileContent) {
    // Convert to a regular 8-bit representation
    System.out.println(Integer.toBinaryString(data & 255 | 256).substring(1));
}

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您还可以通过简单地访问数组内容并使用简单的位运算符(如 &、|、^)轻松操作字节和位。

以下代码片段向您展示了如何在给定位置设置和取消设置位:

byte data = ...;

// Set it (to 1)
data = data | (1 << pos);

// Unset it (to 0)
data = data & ~(1 << pos);

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此处解释了转换:how to get the binary values of the bytes stored in byte array
这里的位操作:Set specific bit in byte

以下是一些相关的 Java 文档:Files#readAllBytes和 Integer#toBinaryString

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请注意，从效率的角度来看，Java 中可以使用的最小数据类型是 byte，没有 bit 数据类型。但实际上，您可能不会看到任何差异，CPU 已经将整个相邻位和字节加载到缓存中，无论您是否想要使用它们。因此，您可以只使用 byte 数据类型并使用它们来操作单个位。