int类型的基本算术运算 - Java

Question

最近我注意到了Java在基本算术运算上的一些特殊情况。以下是代码：

byte a = 3;
byte b = 4;
byte c = a * b;

我遇到了一个 "type mismatch" 编译错误...

在Java中，基本算术运算（+, -, *, /）只针对于原始数据类型如int和更高级别的类型（如long，double等）进行操作，而对于byte 和 short 等类型进行算术运算时会先转换为int然后再进行计算吗？

- Jon Gan

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好问题。老实说，我不知道答案，但是找到了这个链接。http://mindprod.com/jgloss/multiplication.html - Zutty

Answer 1

byte、char 和 short 的操作会被扩展为 int，除非编译器能够确定值的范围。

final byte a = 3, b = 4;
byte c = a * b; // compiles

final byte a = 3, b = 40;
byte c = a * b; // compiles

final int a = 3, b = 4;
byte c = a * b; // compiles !!

但是

byte a = 3, b = 4;
byte c = a * b; // doesn't compile as the result of this will be `int` at runtime.

final byte a = 30, b = 40;
byte c = a * b; // doesn't compile as the value is too large, will be an `int`

顺便说一句，尽管会导致溢出，但这段代码仍然可以编译。：]

final int a = 300000, b = 400000;
int c = a * b; // compiles but overflows, is not made a `long`

- Peter Lawrey

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哎呀，我不知道在这里使用 final 会有这么大的区别。但是无论如何，看起来很奇怪，因为即使在第二个例子中，a 和 b 仍然被声明为字节... - fge

除非编译器能确定值在范围内，否则它是一个处于范围内的常量表达式。 - assylias

Answer 2

整数运算的结果是 int 或者 long。这在JLS中有明确说明： 4.2.2. 整数运算 数字运算符，其结果为类型 int 或 long：

• 一元加减运算符+和-（§15.15.3、§15.15.4）
• 乘法运算符*、/和%（§15.17）
• 加法和减法运算符+和-（§15.18）
• ...

此外，还有： 5.6.2. 二进制数值提升 当运算符对一对操作数应用二进制数值提升时，每个操作数都必须表示可转换为数值类型的值，按照以下规则依次应用：

• 根据以下规则指定的方式，将扩展原始转换（§5.1.2）应用于转换一个或两个操作数：
• 如果任何一个操作数是 double 类型，则另一个操作数被转换为 double 类型。
• 否则，如果任何一个操作数是 float 类型，则另一个操作数被转换为 float 类型。
• 否则，如果任何一个操作数是 long 类型，则另一个操作数被转换为 long 类型。
• 否则，两个操作数都被转换为 int 类型。

二进制数值提升会在以下运算符的操作数上执行：

• 乘法运算符*、/和%（§15.17）
• 数字类型的加法和减法运算符+和-（§15.18.2）
• 数字比较运算符<、<=、>和>=（§15.20.1）
• 数字等式运算符==和！=（§15.21.1）
• 整数位运算符&、^和|（§15.22.1）
• 在某些情况下，条件运算符？：（§15.25）

- NPE