Java：为什么我会收到错误消息“类型不匹配：无法将 int 转换为字节”

Question

如果您声明 byte 或 short 类型的变量并尝试对它们执行算术运算，则会收到错误“类型不匹配：无法将 int 转换为 short”（或相应地“类型不匹配：无法将 int 转换为字节”）。

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

在这个例子中，编译错误在第三行。

Answer 1

尽管算术运算符被定义为可以对任何数字类型进行运算，但是根据Java语言规范（5.6.2二进制数字提升），字节和short类型的操作数在被传递给运算符之前会自动提升为int。

要对byte或short类型的变量执行算术运算，必须将表达式用括号括起来（在括号内将以int类型进行运算），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专家的一个后续问题：为什么？ byte和short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“精度下降”，因为没有明显的理由首先将其转换为int。）

更新：jrudolph建议此行为基于JVM中可用的操作，尤其是仅实现全字和双字运算符。 因此，对于字节和短裤运算符，必​​须将它们转换为int。

Answer 2

您的后续问题的答案在这里：

byte和short类型的操作数在交给操作员之前会自动提升为int

因此，在您的示例中，将a和b都转换为int然后再交给+运算符。 将两个int相加的结果也是int 。 然后尝试将int分配给byte值会导致错误，因为可能会丢失精度。 通过显式转换结果，您将告诉编译器“我知道我在做什么”。

Answer 3

我认为问题是，JVM仅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字长的整数进行运算的操作。 因此，在字节码级别只有iadd，imul等（并且没有用于字节和短裤的运算符）。

因此，您将得到一个int值，这些操作是Java无法安全地转换回较小字节和short数据类型的结果。 因此，它们迫使您强制将值缩小到字节/短。

但是最后您是对的：例如，此行为与int的行为不一致。 您可以毫无疑问地添加两个整数，并且如果结果溢出也不会出错。

Answer 4

Java语言始终将算术运算符的参数提升为int，long，float或double。 因此，采用以下表达式：

a + b

其中a和b是字节类型。 这是以下内容的简写：

(int)a + (int)b

此表达式的类型为int。 将int值分配给字节变量时，给出错误显然很有意义。

为什么要用这种方式定义语言？ 假设a为60而b为70，则a + b为-126-整数溢出。 作为可能导致int的更复杂表达式的一部分，这可能会成为一个困难的错误。 限制使用字节和数组存储的简短形式，文件格式/网络协议和拼图的常量。

JavaPolis 2007上有一个有趣的记录。JamesGosling给出了一个例子，说明无符号算术有多么复杂（以及为什么Java中没有它）。 乔什·布洛赫（Josh Bloch）指出，他的例子在正常的有符号算术下也给出了错误的例子。 对于可理解的算法，我们需要任意精度。

Answer 5

在 Java 语言规范（5.6.2 二进制数字提升）中：

1 如果任何表达式为 double 类型，则提升的类型为 double，其他非 double 类型的表达式经历扩展原始转换为 double。

2 否则，如果任何表达式是 float 类型，则提升的类型是 float，并且其他非 float 类型的表达式经历扩展原始转换为 float。

3 否则，如果任何表达式为 long 类型，则提升的类型为 long，并且其他非 long 类型的表达式经历扩展原始转换为 long。

4 否则，所有表达式都不是 double、float 或 long 类型。 在这种情况下，提升的类型是 int，并且任何不是 int 类型的表达式都会经历扩展原始转换为 int。

您的代码属于案例 4。变量a和b在交给+运算符之前都转换为int 。 +操作的结果也是int类型而不是byte