Java 中的隐式转换是如何工作的？

Question

我知道在 Java 中整数文字默认是int，所以如果我写这样的东西

byte byteValue = 2;

Java 自动将文字值2（默认为 int）转换为字节。如果我写同样的事情

byte byteValue = 4/2;

RHS 被评估为一个 int 并隐式转换为一个字节。

但是为什么在以下两种情况下不会发生隐式转换？

int n1 = 4;
byte value = n1/2;

或在此

byte n1 = 4;
byte value = n1/2;

我知道这两个示例的 RHS 都被评估为int。但是为什么Java不像前两种情况那样将其隐式转换为字节。是否只有在存在文字时才会隐式转换为较小的数据类型？

Answer 1

解释

让我们看一下您的代码和一些修改后的示例：

// Example 1
byte byteValue = 2;

// Example 2
byte byteValue = 4/2;

// Example 3
byte byteValue = 2000;

// Example 4
byte byteValue = 500/2;

// Example 5
int n1 = 4;
byte byteValue = n1/2;

无损转换

您将收到示例 3、示例 4和示例 5 中提到的编译时错误。

首先，示例 1 到 4 的简单数学运算是在编译时执行的。因此 Java 将500 / 2在编译时进行计算并将代码替换为 basic byte byteValue = 250;。

Java 中字节的有效值为-128to 127。因此，该范围之外的任何值都不能仅被视为 a，byte而是需要显式转换。因此，示例 1和示例 2通过。

有损缩小转换

要了解其余部分失败的原因，我们必须学习 Java 语言规范 (JLS)，更具体地说是第5.1.3章。缩小原始转换和5.2。分配上下文。

它说从intto的转换byte（如果它在 的范围之外byte）是一个缩小的原始转换并且它可能会丢失信息（出于明显的原因）。它继续解释转换是如何完成的：

有符号整数到整数类型 T 的缩窄转换只会丢弃除 n 个最低位以外的所有位，其中 n 是用于表示类型 T 的位数。此外可能会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值的符号不同。

从第二章开始，如果值为常量表达式，则允许使用窄转换赋值。

此外，如果表达式是类型为byte、short、char 或 int的常量表达式（第 15.29 节）：

如果变量的类型为byte、short 或 char，并且常量表达式的值可在变量的类型中表示，则可以使用缩小原语转换。

长话短说，可能会丢失信息（因为值超出范围）的缩小转换必须明确地通知 Java。Java 不会在没有您强迫的情况下为您完成。这是由演员阵容完成的。

所以例如

byte byteValue = (byte) (500 / 2);

产生的值-6。

常量表达式

你的最后一个例子很有趣：

int n1 = 4;
byte byteValue = n1/2;

虽然这并没有超出范围，但Java仍然将其视为有损缩小转换。为什么会这样？

好吧，Java 不能确保 100%n1在n1/2执行前的最后一秒没有改变。因此，它必须考虑您的所有代码，以查看是否有人n1偷偷摸摸地访问并更改了它。Java 在编译时不做这种分析。

因此，如果您可以告诉 Javan1保持不变4并且实际上永远不会改变，那么这实际上会编译。在这种特定情况下，就足够了final。所以与

final int n1 = 4;
byte byteValue = n1/2;

它实际上会编译，因为 Java 知道它会n1保持不变4并且不能再改变。因此，它可以n1/2在编译时计算2并用byte byteValue = 2;在范围内的basic 替换代码。

所以你做n1 / 2了一个常量表达式，就像之前在5.2 中解释的那样。分配上下文。

您可以在15.29 中查看常量表达式所需的详细信息。常量表达式。基本上所有简单的东西都可以很容易地就地计算，而无需任何方法调用或其他花哨的东西。

Answer 2

从文档：

此外，如果表达式是byte、short、char 或 int 类型的常量表达式（第 15.28 节）：

如果变量的类型是 byte、short 或 char，并且常量 表达式的值可以在变量的类型中表示，则可以使用缩小原语转换。

因此，对于前两种情况，值是常量，为什么它的值可以表示为变量 type byte。

byte byteValue = 2;
byte byteValue = 4/2;

而对于后面的两种情况 for n1，这里n1/2不是 a constant expression，所以转换不可用。所以值n1/2不能用变量的类型来表示byte。

int n1 = 4;
byte value = n1/2;

byte n1 = 4;
byte value = n1/2;

Answer 3

https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-5.html#jls-5.2中对此进行了描述

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另外，如果表达式是 byte、short、char 或 int 类型的常量表达式 (\xc2\xa715.28)：

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• 如果变量的类型是 byte、short 或 char，并且常量表达式的值可以用变量的类型表示，则可以使用缩小基元转换。
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结果太大：

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byte byteValue = 100000000/2;\n\nerror: incompatible types: possible lossy conversion from int to byte\n

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最终变量作为操作数：

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final byte n1 = 4;\nbyte value = n1/2;\n

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