Java类型转换：内存溢出、精度损失与自动强制转换详解-优快云博客

本文详细讲解Java中的类型转换规则，涉及强制类型转换导致的内存溢出案例、自动类型转换避免精度损失，以及结合两者处理大数运算和浮点数转换。通过实例演示如何避免这些问题并正确处理类型转换。

由于Java是强类型语言，因此在运算中，不同类型的数据需要先转化为同一类型，然后进行运算。

Java数据类型的容量（字节大小）由低到高如下所示：

低  ------------------------------------>  高

byte,short,char—> int —> long—> float —> double

（为什么float的容量小于long，却排在后面呢？这是因为小数的优先级一定大于整数）

转换规则：

不能对boolean类型进行转换。
不能把对象类型转换成不相干的类型。
高容量——>低容量，必须强制转换。
转换过程中可能导致溢出或损失精度。
浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到，而不是四舍五入。

转换分为两种，强制类型转换和自动类型转换。

一、强制类型转换：高 ——> 低

转换要求：由高 —> 低转换时，才需要强制。并且转换的数据类型必须是兼容的。
转换语句：（变量类型）变量名。
隐含强制类型转换：
- 整数的默认类型是 int。
- 浮点型不存在这种情况，因为在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f。
转换问题：
- 内存溢出
- 损失精度

（1）内存溢出的例子如下：

        int i = 128;
        byte b = (byte)i; //强制类型转换，将i的值转换成byte类型 

        System.out.println(i);
        System.out.println(b);

输出的结果为128，-128。

b的值显然是有问题的，是什么原因导致了这个问题？

这是因为，byte类型的整数，它的取值范围为-128 ~ 127，而 i 的值显然超出了这个范围，因此在转换时，发生了内存溢出的现象，导致 b 的值异常。

这里补充一点，如何在idea中查询byte类型的取值范围呢？我们输入‘Byte’ ，按住Ctrl并点击进入Byte.java文件，即可看到byte类型的取值范围，如下图所示：
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EYDKCLvs-1611401885316)(F:\AAAjiuye\markdown\picture\Day04\1.png)]$

操作比较大的数的时候，一般需要注意溢出问题。

        int money = 10_0000_0000; //JDK7新特性，数字之间可以用下划线分割
        int years = 20;
        int total = money*years; 

        System.out.println(total);

输出结果为 -1474836480 ，这个结果显然是错误的。这是因为计算的时候溢出了。

那么我们将定义一个long类型来存放乘积，结果又会如何呢？下面对此进行尝试。

        long total2 = money*years;  //先执行等式右边
        System.out.println(total2);

输出结果仍为 -1474836480 。这是为什么呢？因为money和years都是int型，两者相乘后，乘积默认为int型，此时结果就已经溢出了。

也就是说，在转换成long类型之前，问题便已存在，因此这种方式无法解决溢出问题。

针对这种情况，我们可以先将一个乘数转换成long类型，这样，另一个乘数也会自动转换成long类型，乘积便为long类型，此时结果不会溢出。

代码如下所示：

        long total3 = money*((long)years);//先把years转换成long
        System.out.println(total3);

输出结果为 20000000000 ，溢出问题解决。

（2）损失精度的例子如下：

        System.out.println((int)23.7);   //把 double 23.7 转换成int型
        System.out.println((int)-52.5f); //把 float -52.5f 转换成int型

输出结果为23，-52。

显然，转换后损失了精度。

二、自动类型转换：低 ——> 高

低 ——> 高转换时，则是自动类型转换。

        int i = 128;
        double d = i;//自动类型转换，将i的值转换成double类型 

        System.out.println(i);
        System.out.println(d);

输出结果为128，128.0。

因此从低到高转换时，无需强制，直接转换即可。

三、两种类型转换相结合

自动转换与强制转换都使用，如下所示：

        char c = 'a';
        int e = c+1;  //自动转换
        System.out.println(e);
        System.out.println((char)e); //强制转换

输出结果：98，b。

98即为b所对应的Unicode编码值。