为什么 double 到 int 的转换在 java 中不能按预期工作？

Question

我已经开始阅读 Java8 的文档并尝试了不同的示例代码。发现以下奇怪的行为。

样本1

Double di = new Double(Math.pow(2,32-1));
System.out.printf("%f\n",di.doubleValue()); //2147483648.000000
int a= di.intValue();
System.out.println(a); //2147483647

样本2

Double di = new Double(Math.pow(2,32-1)) - 1.0;
System.out.printf("%f\n",di.doubleValue()); //2147483647.000000
int a= di.intValue();
System.out.println(a); //2147483647

为什么在这两种情况下，int 值都返回相同的值？

Answer 1

int 值不能超过 Integer.MAX_VALUE，正好是 2147483647。 调用intValue()时你自愿放弃所有的尾巴。

Answer 2

请看https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-5.html#jls-5.1.3最后以粗体突出显示的重要部分：

浮点数到整数类型 T 的窄化转换需要两个步骤：

在第一步中，浮点数转换为 long（如果 T 为 long）或转换为 int（如果 T 为 byte、short、char 或 int），如下所示：

如果浮点数为 NaN（第 4.2.3 节），则第一步转换的结果为 int 或 long 0。

否则，如果浮点数不是无穷大，则浮点值将四舍五入为整数值 V，使用 IEEE 754 向零舍入模式（第 4.2.3 节）向零舍入。那么有两种情况：

如果T是long，并且这个整数值可以表示为long，那么第一步的结果就是long值V。

否则，如果这个整数值可以表示为int，那么第一步的结果就是int值V。

否则，以下两种情况之一必须为真：

该值一定是太小了（大的负值或负无穷大），第一步的结果是int或long类型的最小可表示值。

该值一定是太大（一个大的正值或正无穷大），第一步的结果是int或long类型的最大可表示值。

也就是说，您的 double 值为 2147483648（您可以尝试更高的数字）。最高可表示的值 int int 是 2147483647。这就是你最终得到 2147483647 的原因。

Answer 3

这是因为Java中int类型的最大值是2147483647。当您调用Double::doubleValue 时，如果您尝试转换的值超出范围并且此方法的docs 说明，它将执行缩小转换：

在缩小原始转换后将此 Double 的值作为 int 返回。

它甚至指向描述这种缩小转换的JLS 5.1.3。

转换浮点值需要两个步骤。您看到此值的原因在第一步，点三，选项 b 的句子中进行了解释：

该值必须太大（一个大的正值或正无穷大），并且第一步的结果是int或long类型的最大可表示值。

浮点数到整数类型 T 的窄化转换需要两个步骤：

1. 在第一步中，浮点数转换为 long（如果 T 为 long）或转换为 int（如果 T 为 byte、short、char 或 int），如下所示：

   • 如果浮点数为 NaN（第 4.2.3 节），则第一步转换的结果为 int 或 long 0。

   • 否则，如果浮点数不是无穷大，浮点值将四舍五入为整数值 V，使用 IEEE 754 向零舍入模式（第 4.2.3 节）向零舍入.那么有两种情况：

   • a如果T是long，并且这个整数值可以表示为long，那么第一步的结果就是long值V。

   • b否则，如果这个整数值可以表示为int，那么第一步的结果就是int值V。

   • 否则，以下两种情况之一必须为真：

   • a该值一定是太小了（大的负值或负无穷大），第一步的结果是int或long类型的最小可表示值。

   • b 该值一定是太大（一个大的正值或正无穷大），第一步的结果是int类型的最大可表示值 或长。

2. 第二步：

   • 如果 T 是 int 或 long，转换的结果就是第一步的结果。

   • 如果 T 是 byte、char 或 short，则转换的结果是第一步的结果缩小转换为 T 类型（第 5.1.3 节）的结果。

因此，在这种情况下，结果将是int 类型的最大可表示值。