Java中的类型转换与强制类型转换的实现

本文为你介绍Java中类型转换和强制类型转换的实现过程。

你已经知道把一种类型的值赋给另外类型的一个变量是相当常见的。如果这2种类型是兼容的，那么Java 将自动地进行转换。例如，把int 类型的值赋给long 类型的变量，总是可行的。然而，不是所有的类型都是兼容的，因此，不是所有的类型转换都是可以隐式实现的。例如，没有将double 型转换为byte 型的定义。幸好，获得不兼容的类型之间的转换仍然是可能的。要达到这个目的，你必须使用一个强制类型转换，它能完成两个不兼容的类型之间的显式变换。让我们看看自动类型转换和强制类型转换。

Java 的自动转换

如果下列2个条件都能满足，那么将一种类型的数据赋给另外一种类型变量时，将执行自动类型转换（automatic type conversion）：

这2种类型是兼容的。

目的类型数的范围比来源类型的大。

当以上2个条件都满足时，拓宽转换（widening conversion ）发生。例如，int 型的范围比所有byte 型的合法范围大，因此不要求显式强制类型转换语句。

对于拓宽转换，数字类型，包括整数（integer ）和浮点（floating-point ）类型都是彼此兼容的，但是，数字类型和字符类型（char）或布尔类型（bollean ）是不兼容的。字符类型（char ）和布尔类型（bollean ）也是互相不兼容的。

不兼容类型的强制转换

尽管自动类型转换是很有帮助的，但并不能满足所有的编程需要。例如，如果你需要将int 型的值赋给一个byte 型的变量，你将怎么办？这种转换不会自动进行，因为byte 型的变化范围比int 型的要小。这种转换有时称为“缩小转换”（），因为你肯定要将源数据类型的值变小才能适合目标数据类型。

为了完成两种不兼容类型之间的转换，你就必须进行强制类型转换。所谓强制类型转换只不过是一种显式的类型变换。它的通用格式如下：

(target-type)value

其中，目标类型（target-type ）指定了要将指定值转换成的类型。例如，下面的程序段将int 型强制转换成byte 型。如果整数的值超出了byte 型的取值范围，它的值将会因为对byte 型值域取模（整数除以byte 得到的余数）而减少。

int a;

byte b;

// ...

b = (byte) a;

当把浮点值赋给整数类型时一种不同的类型转换发生了：截断（truncation ）。你知道整数没有小数部分。这样，当把浮点值赋给整数类型时，它的小数部分会被舍去。例如，如果将值1.23赋给一个整数，其结果值只是1，0.23 被丢弃了。当然，如果浮点值太大而不能适合目标整数类型，那么它的值将会因为对目标类型值域取模而减少。

下面的程序说明了强制类型转换：

// Demonstrate casts. class Conversion { public static void main(String args[]) { byte b; int i = 257; double d = 323.142; System.out.println(" Conversion of int to byte."); b = (byte) i; System.out.println("i and b " + i + " " + b); System.out.println(" Conversion of double to int."); i = (int) d; System.out.println("d and i " + d + " " + i); System.out.println(" Conversion of double to byte."); b = (byte) d; System.out.println("d and b " + d + " " + b); } }

该程序的输出如下：

Conversion of int to byte.

i and b 257 1

Conversion of double to int.

d and i 323.142 323

Conversion of double to byte.

d and b 323.142 67

让我们看看每一个类型转换。当值257被强制转换为byte 变量时，其结果是257除以256 （256是byte 类型的变化范围）的余数1。当把变量d转换为int 型，它的小数部分被舍弃了。当把变量d转换为byte 型，它的小数部分被舍弃了，而且它的值减少为256 的模，即67。

 

基本数据类型

在JAVA中一共有八种基本数据类型，他们分别是

byte、short、int、long、float、double、char、boolean

整型

其中byte、short、int、long都是表示整数的，只不过他们的取值范围不一样

byte的取值范围为-128~127，占用1个字节（-2的7次方到2的7次方-1）：具体请看补码

short的取值范围为-32768~32767，占用2个字节（-2的15次方到2的15次方-1）

int的取值范围为（-2147483648~2147483647），占用4个字节（-2的31次方到2的31次方-1）

long的取值范围为（-9223372036854774808~9223372036854774807），占用8个字节（-2的63次方到2的63次方-1）

可以看到byte和short的取值范围比较小，而long的取值范围太大，占用的空间多，基本上int可以满足我们的日常的计算了，而且int也是使用的最多的整型类型了。

在通常情况下，如果JAVA中出现了一个整数数字比如35，那么这个数字就是int型的，如果我们希望它是byte型的，可以在数据后加上大写的B：35B，表示它是byte型的，同样的35S表示short型，35L表示long型的，表示 int我们可以什么都不用加，但是如果要表示long型的，就一定要在数据后面加“L”。

如果一个整数表达式包含byte、short、int已经字面量数字，在进行计算以前，所有表达式的类型被提升到整形

在给长整形变量赋以超出int类型数值范围（-2147483648~2147483647）以外的数时，必须在之后加大写或者小写的L

浮点型

float和double是表示浮点型的数据类型，他们之间的区别在于他们的精确度不同

float 3.402823e+38 ~ 1.401298e-45（e+38表示是乘以10的38次方，同样，e-45表示乘以10的负45次方）占用4个字节

double 1.797693e+308~ 4.9000000e-324 占用8个字节

double型比float型存储范围更大，精度更高，所以通常的浮点型的数据在不声明的情况下都是double型的，如果要表示一个数据是float型的（给单精度的变量赋以带小数的初值时必须在数值后面加F或f），可以在数据后面加上“F”。

浮点型的数据是不能完全精确的，所以有的时候在计算的时候可能会在小数点最后几位出现浮动，这是正常的。

boolean型（布尔型）

这个类型只有两个值，true和false（真和非真）

boolean t = true；

boolean f = false；

char型（文本型）

用于存放字符的数据类型，占用2个字节，采用unicode编码，它的前128字节编码与ASCII兼容

字符的存储范围在/u0000~/uFFFF，在定义字符型的数据时候要注意加' '，比如 '1'表示字符'1'而不是数值1，

char c = ' 1 ';

我们试着输出c看看，System.out.println(c);结果就是1，而如果我们这样输出呢System.out.println(c+0);

结果却变成了49。

如果我们这样定义c看看

char c = ' /u0031 ';输出的结果仍然是1，这是因为字符'1'对应着unicode编码就是/u0031

char c1 = 'h',c2 = 'e',c3='l',c4='l',c5 = 'o';

System.out.print(c1);System.out.print(c2);System.out.print(c3);System.out.print(c4);Sytem.out.print(c5);

String

在前面我们看到过这样的定义：

String s = "hello";

System.out.println(s);跟上面的5条语句组合起来的效果是一样的，那么String是个什么呢？String是字符串，它不是基本数据类型，它是一个类。

基本数据类型的转换

数字类型包括整数和浮点类型，它们都是兼容的。

 

以下是一个实例

public class TestConvert2 {
 public static void main(String[] args) {
  
    int i=1,j=12;
    float f1=(float)0.1;  //0.1f
    float f2=123;
    long l1 = 12345678,l2=8888888888L;
    double d1 = 2e20,d2=124;
    byte b1 = 1,b2 = 2,b3 = 127;
    j = j+10;
    i = i/10;
    i = (int)(i*0.1);
    char c1='a',c2=125;
    byte b = (byte)(b1-b2);
    char c = (char)(c1+c2-1);
    float f3 = f1+f2;
    float f4 = (float)(f1+f2*0.1);
    double d = d1*i+j;
    float f = (float)(d1*5+d2);

 }
}

阿里巴巴考试里的一道经典的题目:

经过强制类型转换之后，变量a,b的值分别为():short a=128;byte b=(byte) a

A 128 127

B 128 -128

C 128 128

D 编译错误

应该选B，因为 short a=128是可以的（字面量数字在进行计算以前，所有表达式的类型被提升到整形，这里只是简单的赋值语句）

(byte) a，01111111(127),010000000(是128，原码和补码都是如此)，截断之后是10000000，这个就是-128

(-128)没有相对应的原码和反码，(-128) = (10000000)。