Java強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的所有規(guī)則及說明

更新時(shí)間：2024年06月14日 10:12:28 作者：緑水長流*z

這篇文章主要介紹了Java強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的所有規(guī)則及說明,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

在Java中，我們也可以將==數(shù)據(jù)取值范圍大的轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)取值范圍小到的==，這種轉(zhuǎn)換并不是自動的過程，而是需要我們手動的轉(zhuǎn)換，我們稱這種轉(zhuǎn)換為強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。

例如下面代碼：

long a = 10;
int b = a;			// 報(bào)錯(cuò)

long類型內(nèi)存8個(gè)字節(jié)，int類型內(nèi)存4個(gè)字節(jié)。

long取值范圍大于int；想要賦值成功，只有通過強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，將 long類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int類型才能賦值。

強(qiáng)制轉(zhuǎn)換：將 取值范圍大的類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成取值范圍小的類型；比較而言，自動轉(zhuǎn)換是Java自動執(zhí)行的，而強(qiáng)制轉(zhuǎn)換需要我們自己手動執(zhí)行。

強(qiáng)制轉(zhuǎn)換格式：

數(shù)據(jù)類型變量名 = (數(shù)據(jù)類型)被轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)值;

將 1.5 賦值到 int 類型，代碼修改為：

long a = 10;
int b = (int)a;

同樣道理，當(dāng)一個(gè) short 類型與 int 類型相加，我們知道會類型提升，但是還想給結(jié)果賦值給 short 類型變量，就需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        // short類型變量,內(nèi)存中存儲兩個(gè)字節(jié)
        short s = 1;
        int i = 1;
        
        /*
        出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤
        s和i做運(yùn)算的時(shí)候，i是int類型，s會被提升為int類型
        s+i后的結(jié)果是int類型，將結(jié)果在賦值會short類型時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤
         */

//        s = s + i;                // 編譯失敗
        s = (short) (s + i);        // 強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,編譯成功
        System.out.println(s);
    }
}

1.轉(zhuǎn)換圖解

short 類型內(nèi)存占有2個(gè)字節(jié)，在和 int類型運(yùn)算時(shí)會提升為 int 類型，自動補(bǔ)充2個(gè)字節(jié)，計(jì)算后的結(jié)果還是 int 類型，但最終被強(qiáng)轉(zhuǎn)為了short類型，占用2個(gè)字節(jié)空間。

2.浮點(diǎn)數(shù)與整數(shù)的底層存儲

下面是8個(gè)基本數(shù)據(jù)類型的取值范圍大?。?/p>

數(shù)據(jù)類型	關(guān)鍵字	內(nèi)存占用	取值范圍
字節(jié)型	byte	1個(gè)字節(jié)	-128~127
短整型	short	2個(gè)字節(jié)	-32768~32767
整型	int（默認(rèn)）	4個(gè)字節(jié)	-2147483648~2147483647
長整型	long	8個(gè)字節(jié)	-2的63次方~2的63次方-1
單精度浮點(diǎn)數(shù)	float	4個(gè)字節(jié)	1.4013E-45~3.4028E+38
雙精度浮點(diǎn)數(shù)	double（默認(rèn)）	8個(gè)字節(jié)	4.9E-324~1.7977E+308
字符型	char	2個(gè)字節(jié)	0-65535
布爾類型	boolean	1個(gè)字節(jié)	true，false

我們可以發(fā)現(xiàn)，int和float都是占用4個(gè)字節(jié)大小，但是float的取值范圍卻比int要大的多。同樣的情況在long與double這兩種類型上也存在；

這是為什么呢？

double與long表示范圍的差距是由于存儲結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致的，換句話說我們保存1000這個(gè)數(shù)，我們long要存儲+1000，其二進(jìn)制為001111101000，而double存儲的是+1E3。

拆開來看，存儲一個(gè)數(shù)double可以分成三部分：

尾數(shù)位（1）
基數(shù)位（10）
指數(shù)位（3）

也就是用科學(xué)計(jì)數(shù)法來存儲，這簡單的1000就能看出差距，long存儲1000需要符號位（+）和數(shù)字位（1000），需要5位。而double存儲，卻只需要3位。

同樣一個(gè)數(shù)，double能夠用更少的內(nèi)存存儲，所以多余的內(nèi)存就能存儲更多的數(shù)，因此double > long

通過如下代碼可以查看到每個(gè)類型的最大值：

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 2147483647
        System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
        
        // 3.4028235E38
        System.out.println(Float.MAX_VALUE);
        
        // 9223372036854775807
        System.out.println(Long.MAX_VALUE);
        
        // 1.7976931348623157E308
        System.out.println(Double.MAX_VALUE);
    }
}

3.整數(shù)之間的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

強(qiáng)制轉(zhuǎn)換指的是：取值范圍大的，轉(zhuǎn)換為取值范圍小的。強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的時(shí)候尤其要注意轉(zhuǎn)換之后的類型是否能存儲之前的數(shù)據(jù)。

示例1：數(shù)值==沒有超出==轉(zhuǎn)換之后類型的取值范圍的情況

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo05_強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換_整數(shù)轉(zhuǎn)換_01 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 100;
        byte b = (byte) a;

        // byte也能存儲100，因此轉(zhuǎn)換的時(shí)候不會出現(xiàn)什么問題
        System.out.println(b);      // 100
    }
}

示例2：數(shù)值==超出了==轉(zhuǎn)換之后類型的取值范圍的情況

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo06_強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換_整數(shù)轉(zhuǎn)換_02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 八個(gè)字節(jié): 00000000 00000000 0000000 10000100 01000000 11000000 11000000 10000000   ---> 十進(jìn)制: 568022057088
        long a = 568022057088L;

        // 四個(gè)字節(jié): 01000000 11000000 11000000 10000000  ---> 十進(jìn)制: 1086374016
        int b = (int) a;
        System.out.println(b);      // 1086374016

        // 兩個(gè)字節(jié): 11000000 10000000    ---> 十進(jìn)制: -16256
        short c = (short) b;
        System.out.println(c);      // -16256

        // 一個(gè)字節(jié): 10000000             ---> 十進(jìn)制: -128
        byte d = (byte) c;
        System.out.println(d);      // -128
    }
}

4.浮點(diǎn)數(shù)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

1）浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)

示例1：數(shù)值==沒有超出==轉(zhuǎn)換之后類型的取值范圍的情況

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo07_強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換_浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)_01 {
    public static void main(String[] args) {
        double a = 180.8D;
        float b = (float) a;

        System.out.println(b);          // 180.8
    }
}

示例2：數(shù)值==超出了==轉(zhuǎn)換之后類型的取值范圍的情況

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo07_強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換_浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)_02 {
    public static void main(String[] args) {
        double a = 3.8E38D;
        float b = (float) a;

        // float的最大取值范圍為: 1.4013E-45~3.4028E+38,無法存儲3.8E38，賦值失敗
        System.out.println(b);          // Infinity
    }
}

超出最大容量：

2）浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)整數(shù)

浮點(diǎn)數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為整數(shù)類型時(shí)也會出現(xiàn)一定的問題；

示例1：浮點(diǎn)數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為整數(shù)，數(shù)值==沒有超出==轉(zhuǎn)換之后類型的取值范圍的情況

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo09_強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換_浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)整數(shù)_01 {
    public static void main(String[] args) {
        double a = 18.8D;

        // 取值范圍: -2的63次方~2的63次方-1
        long b = (long) a;

        // 取值范圍: -2147483648~2147483647
        int c = (int) a;

        // 取值范圍: -32768~32767
        short d = (short) a;

        // 取值范圍: -128~127
        byte e = (byte) a;

        System.out.println(a);          // 18.8
        System.out.println(b);          // 18
        System.out.println(c);          // 18
        System.out.println(d);          // 18
        System.out.println(e);          // 18
    }
}

Tips：浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)成整數(shù)后將會丟失精度，即小數(shù)點(diǎn)后面的通通丟失（注意，并不是四舍五入）

示例2：浮點(diǎn)數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為整數(shù)（long和int類型），數(shù)值==超出了==轉(zhuǎn)換之后類型的取值范圍的情況

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo10_強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換_浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)整數(shù)_02 {
    public static void main(String[] args) {
        double a = 5.2E63;

        // 取值范圍: -2的63次方~2的63次方-1
        long b = (long) a;

        // 取值范圍: -2147483648~2147483647
        int c = (int) a;

        System.out.println(a);          // 5.2E63
        System.out.println(b);          // 9223372036854775807(long的最大值)
        System.out.println(c);          // 2147483647(int的最大值)
    }
}

Tips：當(dāng)強(qiáng)制超出該類型的范圍時(shí)：如果是轉(zhuǎn)換為long或int類型，默認(rèn)為該類型的最大取值范圍值

執(zhí)行結(jié)果：

示例3：浮點(diǎn)數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為整數(shù)（short和byte類型），數(shù)值==超出了==轉(zhuǎn)換之后類型的取值范圍的情況

在Java中，將double或float轉(zhuǎn)換為short/byte時(shí)，數(shù)值將首先轉(zhuǎn)換為int，然后轉(zhuǎn)換為short/byte，如果該數(shù)組超出了int的取值范圍，那么轉(zhuǎn)換為short或者byte時(shí)結(jié)果為-1，如果沒有超出int范圍，那么如果轉(zhuǎn)換為short將會截取2個(gè)字節(jié)，轉(zhuǎn)換為byte將會截取1個(gè)字節(jié)。

示例代碼：

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo11_強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換_浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)整數(shù)_03 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        int的取值范圍(4個(gè)字節(jié)): -2147483648~2147483647
        short取值范圍(2個(gè)字節(jié)): 取值范圍: -32768~32767
        byte取值范圍(1個(gè)字節(jié)): -128~127
         */

        // 超出了int范圍，直接為-1
        System.out.println((short) 2147483648.8D);       // -1

        // 在int范圍內(nèi)，截取兩個(gè)字節(jié)
        // 01111111 11111111 11111111 11111100      ---> 2147483644
        // 11111111 11111100    ---> -4
        System.out.println((short) 2147483644.4D);       // -4

        // 在int范圍內(nèi)，截取兩個(gè)字節(jié)
        // 00000000 00001100 01101110 10110110   ---> 814774
        // 01101110 10110110    ---> 28342
        System.out.println((short) 814774.8D);           // 28342


        // 超出了int范圍，直接為-1
        System.out.println((byte) 2147483648.8D);       // -1

        // 在int范圍內(nèi)，截取1個(gè)字節(jié)
        // 01111111 11111111 11111111 11111100      ---> 2147483644
        // 11111100    ---> -4
        System.out.println((byte) 2147483644.4D);       // -4

        // 在int范圍內(nèi)，截取1個(gè)字節(jié)
        // 00000000 00001100 01101110 10110110   ---> 814774
        // 10110110    ---> -74
        System.out.println((byte) 814774.8D);           // -74
    }
}