java - 为什么在评估表达式时将 byte 和 short 值提升为 int

Question

<分区>

Answer 1

因为 Java 语言规范是这么说的。 Section 5.6.1为某些运算符的评估定义一元数字提升，它说:

• If the operand is of compile-time type byte, short, or char, it is promoted to a value of type int by a widening primitive conversion (§5.1.2).

Section 5.6.2关于二进制数字运算符的评估(“二进制”表示具有两个操作数的运算符，如“+”)说了类似的话:

• If either operand is of type double, the other is converted to double.
• Otherwise, if either operand is of type float, the other is converted to float.
• Otherwise, if either operand is of type long, the other is converted to long.
• Otherwise, both operands are converted to type int.

为什么这样定义？一个主要原因是在设计 Java 语言和 Java 虚拟机时，32 位是计算机的标准字长，用较小的类型进行基本运算没有性能优势。 Java 虚拟机旨在利用这一点，通过使用 32 位作为 int 大小，然后在 the Java bytecode 中提供专用指令。适用于整数、长整数、 float 和 double 的算术运算，但不适用于任何较小的数字类型(字节、短整型和字符)。消除较小的类型使字节码更简单，并让完整的指令集(有 future 扩展的空间)仍然适合单个字节的操作码。类似地，JVM 的设计偏向于在 32 位系统上轻松实现，在类和堆栈中的数据布局中，其中 64 位类型( double 和长整型)占用两个插槽，而所有其他类型(32-位或更小)占用一个插槽。

因此，较小的类型在 Java 的设计中通常被视为二等公民，在不同的步骤中转换为 int，因为这简化了一些事情。较小的类型仍然很重要，因为它们打包在一起时占用的内存较少(例如，在数组中)，但它们在计算表达式时没有帮助。