Java中的自动类型促销

Question

我有这段代码：

public class First
{
    public static void main(String[] args)
    {
        byte b=50;
        byte c=b*2;  //Error    
        byte d=50*2;   //d=100
        byte e=(byte)258;   //e=258%256;
        byte f=(byte)128;  //f=128%256;
    }
}

我知道任何涉及byte的算术表达式都是第一个升级到int然后执行。所以我期待 d=50*2也报告错误，因为50*2的结果是int 值，我们将它存储在byte中，没有任何显式类型转换。如果Java隐式执行转换，为什么c=b*2会报告错误？
我知道如果我想存储一个值不在byte变量的范围内，那么我必须明确键入将其转换为byte，将存储的值为值模256（字节大小）。因此，为什么byte f=(byte)128会返回 -128？自128 % 256 = 128起，我所期望的是f=128，但它会返回-128。为什么？

非常感谢。

Answer 1

这是因为50*2;将在编译时解析，而b*2;将在运行时解析。因此，在编译时，Java编译器确保50*2;的结果为100.但是在b*2;的情况下，正如您还提到算术运算的结果是int和编译器无法确定结果是否超出byte限制，因此它会抱怨并希望您通过投射或更改类型来确定相关内容。

您可以使用javap -v Test.class进行验证。见下文：

 public static void main(java.lang.String[]);
   flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
   Code:
     stack=2, locals=2, args_size=1
        0: bipush        100
        2: istore_1
        3: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        6: iload_1
        7: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
       10: return
     LineNumberTable:
       line 4: 0
       line 5: 3
       line 6: 10

关于你的第二个问题，@ Eran已经解释过使用128和258的位表示，你可以从JLS §5.1.3. Narrowing Primitive Conversion进一步阅读

将有符号整数缩小转换为整数类型T. 简单地丢弃除n个最低位之外的所有位，其中n是数字用于表示类型T的位数。除了可能的丢失有关数值大小的信息，这可能会导致结果值的符号与输入符号不同值。

Answer 2

关于第二个问题，当你向下转换数字类型时，输入的低位用于初始化输出。

因此，int 128，其二进制表示为0......010000000成为字节10000000（取低8位），即-128

另一方面，258为0........01000000010，当你取低8位时，你会得到00000010，即2。

Answer 3

Java中的自动类型促销

除了分配之外，还有另一个地方可能会发生某些类型的转换：即在表达式中。

要了解原因，请考虑以下事项。在表达式中，精度中间值所需的有时会超过任一操作数的范围。

例如，检查以下表达式：

byte a = 40;
byte b = 50;
byte c = 100;
int d = a * b / c;

中间项a * b的结果很容易超出其任一字节操作数的范围。为了处理此类问题，Java在评估表达式时会自动将每个byte，short或char操作数提升为int。

这意味着子表达式a*b使用整数而不是字节来执行。因此，2,000，即中间表达式50 * 40的结果是合法的，即使a和b都被指定为类型字节。

与自动促销一样有用，它们会导致混乱的编译时间错误。

例如，这个看似正确的代码会导致问题：

byte b = 50;
b = b * 2; // Error! Cannot assign an int to a byte!

代码尝试将50 * 2（完全有效的byte值）存储回byte变量。但是，由于在计算表达式时操作数会自动提升为int，因此结果也会提升为int。因此，表达式的结果现在是int类型，如果不使用byte，则无法将其分配给cast。

即使在这种特殊情况下，所分配的值仍然适合目标类型，也是如此。如果您了解溢出的后果，则应使用显式转换，例如

byte b = 50;
b = (byte)(b * 2);

产生正确的值100。

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3 个答案:

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