byte的+=和直接相加的区别

最新推荐文章于 2022-01-15 21:41:57 发布

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本文详细解析了Java中Byte类型的取值范围、溢出行为及自动类型提升机制，通过具体代码示例说明了为何Byte类型的最大值127加1会变成-128，并解释了包装类Byte的缓存机制。

查看下面的代码：

public class ByteTest {
    public static void main(String[] args) {
        byte a = 1;
        byte b = 2;
        a = 1+b;
//        a+=b;
    }
}

发现抱错，编译器提示你提供了一个int类型的数据，但是你需要的是一个byte类型的。

原因是：byte和short类型的数据，在进行计算的时候，会自动提升数据类型为int，所以等号右边的结果类型是int，需要强转为byte类型。

在来看看第7行代码的结果：

编译器正常且结果也正确，是因为“+=”，“++”等等操作符并没有自动类型提升

再来看看下面代码的计算结果：

计算结果出乎我们的意料，为什么byte的127加1变成了-128呢？

我们知道，基本数据类型的取值范围如下：

类型	字节长度	取值范围
int	4字节	-2 147 483 648 ~ 2 147 483 647
short	2字节	-32 768 ~ 32 767
long	8字节	-9 223 372 036 854 775 808 ~ 9 223 372 036 854 775 807
byte	1字节	-128 ~ 127
float	4字节	大约±3.402 823 47E+38F(6~7位有效数字)
double	8字节	大约±1.797 693 134 862 315 70E+308(15位有效数字)

byte的最大值是127，下面是Byte包装类的部分源码：

public final class Byte extends Number implements Comparable<Byte> {

  
    public static final byte   MIN_VALUE = -128;

    public static final byte   MAX_VALUE = 127;

   
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static final Class<Byte>     TYPE = (Class<Byte>) Class.getPrimitiveClass("byte");

    public static String toString(byte b) {
        return Integer.toString((int)b, 10);
    }

    private static class ByteCache {
        private ByteCache(){}

        static final Byte cache[] = new Byte[-(-128) + 127 + 1];

        static {
            for(int i = 0; i < cache.length; i++)
                cache[i] = new Byte((byte)(i - 128));
        }
    }
    public static Byte valueOf(byte b) {
        final int offset = 128;
        return ByteCache.cache[(int)b + offset];
    }
......

此包装类里面在内里面维护了一个私有的静态内部类，缓存了-128到127直接的byte对应的包装类型，通过value of这个静态方法将结果返回，此时我们取得时候同一个byte值对应的包装对象就全部是一样的。

看下面的代码就知道缓存的作用了:

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        Integer i1 = 100;
        Integer i2 = 100;
        Integer i3 = 200;
        Integer i4 = 200;
        System.out.println(i1 == i2); //true
        System.out.println(i3 == i4); //false
    }
}

int里面也缓存了从-128到127之间的值,不创建对象,之间使用赋值的方式,100会之间使用缓存里面的值,所以"=="比较的地址值相同,而200超过了缓存范围,会之间使用创建对象的方式进行输出,地址值不相等,所以是false.

下面解释为什么结果是-128：

大家知道，byte类型对应1个字节，也就是8个位，最左边的是符号位，在二进制里面127是01111111，如果还想给127加一的话，结果0111 111变为1000 0000。计算机中存储负数，存的是补码的形式。左边第一位为符号位。

java中负数的补码转换成十进制如下：

一个数如果为正，则它的原码、反码、补码相同；一个正数的补码，将其转化为十进制，可以直接转换。

已知一个负数的补码，将其转换为十进制数，步骤：

1、先对各位取反；

2、将其转换为十进制数；

3、加上负号，再减去1。
按照上面的步骤：1000 0000的结果为，第一步：0111 1111，第二步：127，第三步：-127-1 = -128，也就是最终的结果了。