为什么InputStream#read()方法返回int而不是byte？

Question

为什么InputStream#read()返回一个int而不是一个byte？

- user489041

Answer 1

因为一个byte只能存储-128到127的值，而它应该返回0到255（当没有字节剩余时，即EOF时返回-1）。 即使它返回了byte，也没有空间来表示EOF。

更有趣的问题是为什么它不返回short。

- BalusC

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@dogbane, @BalusC - 我猜是因为 int 比 short 更快。short 的指令集相当有限，所以 JVM 会像处理 int 一样处理它。参考文献：http://java.sun.com/docs/books/jvms/second_edition/html/Overview.doc.html#7565 - Ishtar

@Ishtar，你的意思是短整型完全没有用处，永远不会被任何人使用吗？我必须说这一切都非常令人沮丧。8位对于这个目的来说只是一个数字太短了。他们不能返回字节，然后在EOF时抛出异常吗？我知道一般的Java哲学是不要使用异常处理来控制流程，但是万事皆有例外。 - Cruncher

如果在实现InputStream时返回一个byte(隐式转换)，请不要忘记对返回值应用 & 0xFF(除非你返回的是EOF)。否则，你将返回一个有符号值，它可能乍一看起来能正常工作，但实际上是完全错误的。 - Mmmh mmh

我认为 short 并没有被使用，因为它没有适应 Java 虚拟机字长，该字长为 4 字节。int 正好适合一个字，并且使用 int 值更快，因为避免了结果中的内存调整。出于同样的原因，perm 和 instances heap 中的所有类也都调整为 4 字节。 - radistao

Answer 2

返回一个int，因为当流无法再读取时，它会返回-1。

如果返回一个byte，则不能返回-1以指示缺少输入，因为-1是一个有效的byte。此外，您不能返回大于127或小于-128的值，因为Java只处理有符号byte。

许多时候，在读取文件时，您想要用于处理代码的无符号字节。要获取介于128和255之间的值，可以使用short，但通过使用int，您将更有效地对齐内存寄存器和数据总线。因此，使用int实际上不会丢失任何信息，并且可能会获得一些性能提升。唯一的缺点是内存成本，但很有可能您不会长时间保留该int（因为您将处理它并将其转换为char或byte[]）。

- Edwin Buck

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返回一个整数是因为当出现EOF时，它会返回-1。当发生错误时，它会抛出异常。 - user207421

-1 保留用于 EOF，这应该是唯一的原因，因为 InputStream 还有另一种方法 int read(byte b[])，它可以将字节作为块读取并将它们作为字节数组返回。 int read() 方法可能会返回 257 个值（256 个潜在的字节值 + EOF 返回语句）。 - Fatih Arslan

@user207421 可能有点晚了，但我已经更新了以删除“错误”部分。 - Edwin Buck

Answer 3

因此它可以返回“-1”。当没有更多字节可读取时，必须这样做。

不能让它有时返回一个字节和-1表示EOF / noyte / whatever，所以它返回一个int;)

- Nanne

Answer 4

根据Java文档中InputStream#read所述，返回的值为0到255之间的int类型字节值。也就是说，字节值[-128~127]已经被更改为int值[0~255]，因此返回值可以用于表示流的结束。

- andy

Answer 5

因为EOF（文件结束或通常是数据结束）无法使用char表示。

- wesoly

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您不能使用byte和-1，因为这个值是正确的并且可能出现在数据中。 - wesoly

它不能使用“byte”表示，因为没有可用的带外值。它可以在任何比8位宽的数据类型中表示。 - user207421

Answer 6

追加到BalusC answer:

• 不能使用byte作为主要容量，允许[0; 255]并允许额外的-1作为EOF结果。
• int用于将结果调整为机器字（I/O操作的主要要求之一是速度，因此它们应该尽可能快地工作！）

不使用异常，因为它们会显著减慢程序运行速度！

- radistao

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不使用异常是因为它们并非必需，因为有一个超出带外值可用。但是 readInt()、readShort()、readByte()、readChar()、readBoolean()、readFloat()、readDouble()、readObject() 等会抛出 EOFException，因为没有超出带外值可以返回。 - user207421