Java中的字节算术答案

【问题标题】：Arithmetic with byte in JavaJava中的字节算术
【发布时间】：2018-08-15 11:47:22
【问题描述】：

我知道byte 和short 数据类型在Java 中没有给予2's complement 处理。我的这个陈述的意思在下面的例子中得到了证明：

byte b1 = 0xFF;    //error, 255 is outside the range of byte
byte b2 = 0b1100;    //12 is stored, and not -4

现在，举个例子：

byte b3 = 0;
b3 += 0xFF;
System.out.println(b3);    //prints -1 on the console

上面例子中的第2行是否应该抛出错误，单个0xFF是255并且在byte范围之外？

另外，byte 和 short 是什么不公平的游戏？我的意思是，为什么不使用2's complement system 来解释它们，就像int 和long 一样？

【问题讨论】：

标签： java binary

【解决方案1】：

它们是 2 的补码 - 不知道你从哪里得到的（但这是错误的）。这个：

byte b1 = 0xFF;

不起作用，因为它确实超出了byte 的范围。但是：

byte b3 = 0;
b3 += 0xFF;

因为+= 是在更大范围的int 上完成的，所以您将它分配给byte，它占用最后8 位，恰好是-1。

【讨论】：

【解决方案2】：

您应该阅读 Java 语言规范，而不是试图通过逻辑推理来解决这个问题：

第 1 点。byte 和 short 是有符号类型。

"整数类型的值是以下范围内的整数：

对于 byte，从 -128 到 127（含）

对于 short，从 -32768 到 32767，含”源 JLS 4.2.1

第 2 点。有符号整数类型是 2 的补码。

"整数类型为byte、short、int和long，其值分别为8位、16位、32位和64位有符号二进制补码整数和char，其值是代表 UTF-16 代码单元的 16 位无符号整数（第 3.1 节）。”来源JLS 4.2

第 3 点。您不能将 int 变量分配给 byte 变量。

如果右侧操作数的类型与变量类型 (§5.2) 的赋值不兼容，则会发生编译时错误。来源JLS 15.26.1

第 4 点。您可以将 int 编译时常量表达式分配给 byte 变量假设表达式的值在 byte 的范围内。

“另外，如果表达式是byte、short、char或int类型的常量表达式（§15.28）：

如果变量的类型为byte、short 或char，则可以使用缩小原语转换，并且常量表达式的值可以在变量的类型中表示。" 来源JLS 5.2

第 5 点。b3 += 0xFF 等价于 b3 = (byte)(b3 + 0xFF)

第 6 点。没有 byte 或 short 文字。

【讨论】：

实际上，我刚刚读到Java中没有字节和短文本（JVM不知道字节和短）。这就是问题所在。
不正确。 JVM 确实知道byte 和short。它比你想象的要复杂。
哦，是这样吗？我是从stackoverflow.com/a/317861/6714426 那里得到的。此外，我可以在某处读到关于此的内容吗？
参考JVM spec 2.3.1。复杂之处在于在byte/short/char 上没有用于进行算术、按位或比较的操作码。但是有一些操作码可以与这些类型相互转换。例如，i2b、baload。
我已经评论了stackoverflow.com/a/317861/6714426。不准确。

【解决方案3】：

如果你想转换 -minus 值，java 8 自带实用方法来支持无符号操作

byte b1 = (byte) 0xFF;
Byte.toUnsignedInt(b1); // this method will return 255

【讨论】：