Java中的类型转换 Day4

news2024/9/21 14:33:19

类型转换

类型转换总结来说就是：自动提升手动下降

3.1 自动类型转换

自动类型转换需要满足的要求

两种类型相互兼容
- 例：int类型的取值范围包含了short类型的取值范围
目标类型大于源类型
- 目标类型的取值范围（等号左边）大于源类型（等号右边）的取值范围

代码举例

public class ConvertTest {
    public static void main(String[] args) {
        byte b1 = 100;
        short s1 = b1;
        int i1 = b1;
        long l1 = b1;
        float f1 = b1;
        double d1 = b1;

        System.out.println("b1 = " + b1);
        System.out.println("s1 = " + s1);
        System.out.println("i1 = " + i1);
        System.out.println("l1 = " + l1);
        System.out.println("f1 = " + f1);
        System.out.println("d1 = " + d1);
    }
}

此代码证明了，不一定相邻之间的类型才能兼容，只要目标类型的范围包含了源类型的范围即可，

char类型的自动转换，因为char也可以存储整数，所以也可以与兼容的数据类型进行转换

public class ConvertTest {
    public static void main(String[] args) {
        char c1 = 'L';
        int i1 = c1;
        long l1 = c1;
        float f1 = c1;
        double d1 = c1;

        System.out.println("c1 = " + c1);
        System.out.println("i1 = " + i1);
        System.out.println("l1 = " + l1);
        System.out.println("f1 = " + f1);
        System.out.println("d1 = " + d1);
    }
}

short类型无法跟char类型进行自动类型转换，即使他们的字节数相同，但是short的取值范围是-32768_{32767，而char的取值范围是0}65535，他们的类型产生了冲突
运行结果

3.2 自动类型提升规则

圣经：

两个操作数有一个为double，计算结果提升为double。
如果操作数中没有double，有一个为float，计算结果提升为float。
如果操作数中没有float，有一个为long，计算结果提升为long。
如果操作数中没有long，有一个为int，计算结果提升为int。
如果操作数中没有int，均为short或byte或者char，计算结果提升为int。
特殊：任何类型与String相加（+）时，实为拼接，其结果为String。

当多个操作数进行数值运算时，往往都是提升为操作数中取值范围最大的类型

3.2 强制类型转换

强制类型转换需要满足两个要求

两种类型要相互兼容
- 数值与数值之间相互兼容
目标类型小于源类型
- 目标类型的取值范围（等号左边）小于源类型（等号右边）的取值范围

代码举例

public class ConvertTest {
    public static void main(String[] args) {
        short s1 = 123;
        byte b1 = (byte)s1;
        System.out.println("s1 = " + s1);

        int i1 = 12345;
        short s2 = (short) i1;
        System.out.println("s2 = " + s2);

        float f1 = 3.9F;
        long l1 = (long) f1;
        System.out.println("l1 = " + l1);

        double d1 = 48.2;
        char c1 = (char)d1;
        System.out.println("c1 = " + c1);
    }
}

运行结果
在这里插入图片描述

可以看到在此串代码中，l1经过强制类型转换后，不是四舍五入，而是直接截断取3
```
float f1 = 3.9F;
long l1 = (long) f1;
System.out.println("l1 = " + l1);
```

3.3 特殊情况下的强制类型转换

超出目标类型的数值进行强制类型转换，是特殊的强制类型转换

代码举例

public class ConvertTest {
    public static void main(String[] args) {
        short s1 = 257;
        byte b1 =(byte)s1;
        System.out.println("s1 = " + s1);
        System.out.println("b1 = " + b1);
    }
}

运行结果
在这里插入图片描述

为什么强制类型转换之后是1呢？这个就是涉及到二进制的概念了，二进制分为原码、反码和补码，而计算机通常都是以补码的形式来存放整数的

正数的原码、反码、补码都一样
负数要经过一系列的操作把他转换成补码

接下来我们来解析一下代码

我们知道short占2个字节，即16个位，用二进制存放如下
在这里插入图片描述

byte占1个字节，即8个位，如下
在这里插入图片描述

因为byte只有8位，short有16位，所以只能把低位8位存的下去，高位的存不下全部截断

在这里插入图片描述

最终得到1
在这里插入图片描述

再来看一个代码

package com.csdn.code.day3;

public class ConvertTest {
    public static void main(String[] args) {
        short s1 = 128;
        byte b1 =(byte)s1;
        System.out.println("s1 = " + s1);
        System.out.println("b1 = " + b1);
    }
}

先看看计算机是怎么存放的
在这里插入图片描述

那么结果是什么呢
在这里插入图片描述

可以看到，变成-128了，那是因为在二进制中，最高位是符号位，其他位都是数值位，如图中，红色部分都是符号位，那么为什么是-128呢

首先排除一个问题，最高位就是符号位，其他位就是数值位，按照正常来说应该是-0，但事实上，0既不是正数也不是负数，所以也不可能是-0，那么-128是怎么来的呢？
在8位的二进制中，最高能容纳127的数值，那么我们要-127-1，是不是能得到-128，那么我们前面说过，负数需要经过一系列的操作才能把它转换补码，现在就用-127来转换一下
- 写出-127的原码：
- 求出-127的反码：(原码的符号位不变，数值位按位取反)
- 求出-127的补码：（反码+1=补码）
- -127-1=-128
  - 对吧图上的存放图，可以发现是一模一样的，所以我们通过求解知道了这个就是-128
二进制补充
- 对于我们这个二进制计算，他是有范围的，他的范围就是一个字节，这一个字节最大就是127，如果你+1了，就存不下了，所以在+1时，他就会变成-128，也就是一个字节中最小的一位，类似于时钟一样，一圈就12小时，过了12点之后，下一点又是从1开始