Java如何从二进制文件读取多字节数据到整数/整数集合？

首先，你的代码存在几个核心问题：

• 仅读取单个字节左移8位，未组合第二个字节，无法得到完整的2字节质数
• 循环条件错误：read()返回-1时左移8位后变为0xFFFFFF00，不等于-1，导致循环无法终止
• 未区分文件中1字节、2字节、4字节的分段存储结构

以下是正确的实现代码，按文件分段读取并组合多字节为整数：

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;

public class PrimeReader {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        readPrimes();
    }

    public static void readPrimes() throws IOException {
        ArrayList<Integer> primesFromFile = new ArrayList<>();
        FileInputStream fileStream = new FileInputStream("S28006Set1.bin");
        // 用PushbackInputStream支持字节回退，处理分段切换
        PushbackInputStream inputStream = new PushbackInputStream(fileStream);

        // 第一段：读取1字节质数（2-251）
        int currentByte;
        while ((currentByte = inputStream.read()) != -1) {
            int prime = currentByte & 0xFF; // 转换为无符号1字节整数
            // 超过251则进入第二段，将当前字节放回流中
            if (prime > 251) {
                inputStream.unread(currentByte);
                break;
            }
            primesFromFile.add(prime);
        }

        // 第二段：读取2字节质数（257-65535）
        while (true) {
            int highByte = inputStream.read();
            if (highByte == -1) break;
            int lowByte = inputStream.read();
            if (lowByte == -1) break; // 文件意外截断

            int prime = ((highByte & 0xFF) << 8) | (lowByte & 0xFF);
            // 超过65535则进入第三段，放回两个字节
            if (prime > 65535) {
                inputStream.unread(lowByte);
                inputStream.unread(highByte);
                break;
            }
            primesFromFile.add(prime);
        }

        // 第三段：读取4字节质数（>65535）
        while (true) {
            int b1 = inputStream.read();
            if (b1 == -1) break;
            int b2 = inputStream.read();
            if (b2 == -1) break;
            int b3 = inputStream.read();
            if (b3 == -1) break;
            int b4 = inputStream.read();
            if (b4 == -1) break;

            int prime = ((b1 & 0xFF) << 24) | ((b2 & 0xFF) << 16) |
                        ((b3 & 0xFF) << 8) | (b4 & 0xFF);
            primesFromFile.add(prime);
        }

        inputStream.close();
        fileStream.close();

        // 可选：打印读取结果验证
        for (int p : primesFromFile) {
            System.out.println(p);
        }
    }
}

关键说明： #

1. 无符号转换：Java的byte是有符号类型，读取后用& 0xFF转换为无符号整数，避免像0xFB（251）被解析为-5的问题。
2. 分段切换：使用PushbackInputStream将不属于当前段的字节放回流中，确保后续分段能正确读取。
3. 多字节组合：
   • 2字节质数：高字节左移8位，与低字节按位或，得到完整的16位无符号整数
   • 4字节质数：依次将四个字节按位左移后组合，得到32位整数
4. 字节序适配：上述代码假设文件采用大端序（高字节在前），如果文件是小端序（低字节在前），需要调整组合顺序，例如2字节质数改为((lowByte & 0xFF) << 8) | (highByte & 0xFF)。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者treplejigbart