1. 概念
所謂的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換,其實(shí)是自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換的逆過(guò)程,在數(shù)據(jù)類型兼容的情況下,將容量大的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為容量小的數(shù)據(jù)類型。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換也被稱為顯式類型轉(zhuǎn)換,需要我們顯式地進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作,必須在=等號(hào)后面的類型前加上強(qiáng)制()轉(zhuǎn)換符,并且有可能會(huì)造成數(shù)據(jù)精度的降低或溢出。
2. 轉(zhuǎn)換規(guī)律
強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換時(shí),也具有一定的規(guī)律,但是這個(gè)規(guī)律比較簡(jiǎn)單。
(1)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)類型必須是兼容的;
(2)通常,字符串不能直接轉(zhuǎn)換為基本類型;
(3)通過(guò)基本類型對(duì)應(yīng)的包裝類,可以把字符串類型的數(shù)值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的基本類型。如String s = “100”; int i = Integer.parseInt(s);
(4)boolean類型不可以轉(zhuǎn)換成其他數(shù)據(jù)類型
3. 案例
強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換格式:(type)value其中type是要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)類型。
大家要注意:
類型轉(zhuǎn)換時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致溢出或精度的丟失,另外浮點(diǎn)數(shù)到整數(shù)的轉(zhuǎn)換是通過(guò)舍棄小數(shù)得到的,而不是四舍五入。我們可以看下圖的執(zhí)行結(jié)果:
4.底層原理
在Java中,強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換是將一個(gè)數(shù)據(jù)類型的值轉(zhuǎn)換為另一個(gè)數(shù)據(jù)類型的值。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的底層原理取決于轉(zhuǎn)換的兩種數(shù)據(jù)類型。
當(dāng)一個(gè)較小的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為一個(gè)較大的數(shù)據(jù)類型時(shí),Java會(huì)自動(dòng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。例如,當(dāng)一個(gè)byte類型的值轉(zhuǎn)換為int類型時(shí),Java會(huì)將byte類型的值自動(dòng)擴(kuò)展為32位,并將其存儲(chǔ)在int類型的變量中。這種自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換稱為“拓寬轉(zhuǎn)換”。
相反,當(dāng)一個(gè)較大的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為一個(gè)較小的數(shù)據(jù)類型時(shí),Java需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。例如,當(dāng)一個(gè)int類型的值轉(zhuǎn)換為byte類型時(shí),Java需要將32位的int值截取為8位,并將其存儲(chǔ)在byte類型的變量中。這種強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換稱為“窄化轉(zhuǎn)換”。
強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的底層原理是將一個(gè)數(shù)據(jù)類型的值的位模式解釋為另一個(gè)數(shù)據(jù)類型的值的位模式。在這個(gè)過(guò)程中,Java使用的規(guī)則是將數(shù)據(jù)類型的值的位模式按照目標(biāo)數(shù)據(jù)類型的格式進(jìn)行解釋和存儲(chǔ)。如果源數(shù)據(jù)類型的值的位模式不能完全轉(zhuǎn)換為目標(biāo)數(shù)據(jù)類型的格式,則可能會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)損失或溢出錯(cuò)誤。
在進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換時(shí),需要使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換操作符,即將目標(biāo)數(shù)據(jù)類型放在源數(shù)據(jù)類型之前,并用括號(hào)括起來(lái)。例如,以下代碼將一個(gè)int類型的值轉(zhuǎn)換為byte類型:
int num = 300;
byte b = (byte) num;
在這個(gè)例子中,強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換將int類型的值300轉(zhuǎn)換為byte類型。由于byte類型的范圍只能容納-128到127之間的值,因此強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換將發(fā)生數(shù)據(jù)損失,b的值將變?yōu)?4。需要注意的是,強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換可能會(huì)導(dǎo)致精度損失和數(shù)據(jù)溢出。因此,在進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)該確保源數(shù)據(jù)類型的值不會(huì)超出目標(biāo)數(shù)據(jù)類型的范圍,以避免數(shù)據(jù)損失和溢出錯(cuò)誤。
5.底層原理案例分析
Java中的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換是一種將一種數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)據(jù)類型的操作,需要使用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換符進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如,將一個(gè)整數(shù)變量轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)變量可以使用以下語(yǔ)法:
int a = 10;
double b = (double) a;
在上述代碼中,(double)是強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換符,將整數(shù)變量a轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)變量b。
在底層,Java中的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換是通過(guò)將原始數(shù)據(jù)類型的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)數(shù)據(jù)類型的二進(jìn)制數(shù)據(jù)來(lái)完成的。這種轉(zhuǎn)換可以分為兩種情況:從小類型到大類型的轉(zhuǎn)換和從大類型到小類型的轉(zhuǎn)換。
從小類型到大類型的轉(zhuǎn)換,例如從byte到int、從short到float,是一種隱式轉(zhuǎn)換(implicit conversion),也稱為擴(kuò)展(widening)。這種轉(zhuǎn)換可以在不丟失精度的情況下完成,因?yàn)槟繕?biāo)類型具有更高的存儲(chǔ)能力,可以容納原始數(shù)據(jù)類型的所有值。
從大類型到小類型的轉(zhuǎn)換,例如從double到float、從long到int,是一種顯式轉(zhuǎn)換(explicit conversion),也稱為縮小(narrowing)。這種轉(zhuǎn)換可能會(huì)導(dǎo)致精度丟失,因?yàn)槟繕?biāo)類型的存儲(chǔ)能力較小,無(wú)法容納原始數(shù)據(jù)類型的所有值。在這種情況下,可以使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換符(cast operator)顯式地將數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為目標(biāo)類型,但需要注意可能會(huì)導(dǎo)致精度丟失或數(shù)據(jù)溢出的問(wèn)題。
下面是一個(gè)從double到int的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的例子:
double a = 1234.5678;
int b = (int) a;
在這個(gè)例子中,原始數(shù)據(jù)類型double需要占用8個(gè)字節(jié),而目標(biāo)數(shù)據(jù)類型int只需要占用4個(gè)字節(jié)。因此,當(dāng)將double類型的變量a強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為int類型的變量b時(shí),會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)截?cái)嗟那闆r。具體來(lái)說(shuō),原始數(shù)據(jù)類型的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中包含了小數(shù)部分,而目標(biāo)數(shù)據(jù)類型無(wú)法存儲(chǔ)小數(shù)部分的值。在這種情況下,會(huì)將小數(shù)部分截?cái)啵槐A粽麛?shù)部分,因此b的值為1234。
總之,Java中的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換是通過(guò)將原始數(shù)據(jù)類型的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)數(shù)據(jù)類型的二進(jìn)制數(shù)據(jù)來(lái)完成的。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中,需要注意可能會(huì)發(fā)生精度丟失或數(shù)據(jù)溢出的情況,因此需要謹(jǐn)慎使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換符。