Question

如果声明byte或short类型的变量并尝试对这些变量执行算术运算，则会收到错误“Type mismatch：can int int int to short”（或相应的“Type mismatch：not int int int to byte”）。

byte a = 23;
byte b = 34;
byte c = a + b;

在此示例中，编译错误位于第三行。

Answer 1

虽然算术运算符被定义为对任何数字类型进行操作，但根据Java语言规范（5.6.2 Binary Numeric Promotion），byte和short类型的操作数会在传递给运算符之前自动提升为int。

要对byte或short类型的变量执行算术运算，必须将表达式括在括号中（其中的操作将在int类型中执行），然后将结果转换回所需的类型。

byte a = 23;
byte b = 34;
byte c = (byte) (a + b);

这是真正的Java大师的后续问题：为什么？字节和短字类型是完美的数字类型。为什么Java不允许对这些类型进行直接算术运算？（答案不是“精度损失”，因为没有明显的理由首先转换为int。）

更新：jrudolph建议此行为基于JVM中可用的操作，具体而言，仅实现全字和双字运算符。因此，对于操作符的字节和短路，它们必须转换为int。

Answer 2

您的后续问题的答案如下：

byte和short类型的操作数在传递给运算符之前会自动提升为int

因此，在您的示例中，a和b在转交给+运算符之前都会转换为int。将两个int加在一起的结果也是int。尝试将int分配给byte值会导致错误，因为可能会丢失精度。通过显式地转换结果，您告诉编译器“我知道我在做什么”。

Answer 3

我认为，问题是，JVM只支持两种类型的堆栈值：字大小和双字大小。

然后他们可能决定只需要一个对堆栈上的字大小整数起作用的操作。所以在字节码级别只有iadd，imul等等（并且没有字节和短路的运算符）。

因此，您将获得一个int值作为这些操作的结果，Java无法安全地将其转换回较小的字节和短数据类型。因此，它们强制您进行转换以将值缩小到字节/短路。

但最终你是对的：例如，这种行为与整数的行为不一致。您可以毫无问题地添加两个整数，如果结果溢出则不会出错。

Answer 4

Java语言总是将算术运算符的参数提升为int，long，float或double。所以采取表达式：

a + b

其中a和b的类型为byte。这是：

的简写

(int)a + (int)b

此表达式的类型为int。将int值赋给字节变量时，给出错误显然是有意义的。

为什么要以这种方式定义语言？假设a为60且b为70，则a + b为-126 - 整数溢出。作为一个更复杂的表达式的一部分，预计会导致一个int，这可能会成为一个困难的bug。限制使用字节和短数据存储，文件格式/网络协议和益智游戏的常量。

JavaPolis 2007有一个有趣的录音.James Gosling给出了一个关于无符号算术复杂程度的例子（以及为什么它不在Java中）。 Josh Bloch指出他的例子在正常的有符号算术下给出了错误的例子。对于可理解的算术，我们需要任意精度。