运算中类型提升的根本原因

title: 运算中类型提升的根本原因 date: 2017.06.04 16:02 categories:

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正常来说，一个入门的程序员就知道关于表达式中数据运算的类型提升（value promote）规则，有两点：

• byte、short、char会提升为int类型进行计算
• 结果类型会提升为参与运算中类型最高的

后者比较容易理解，说到底就是个范围问题，你的结果一定是可以把过程元素装的下的，但是前者为什么会如此设定呢？

1. 发现问题

首先我之前没有想过也确实不知道为什么是这样，直到我逛Stack Overflow看到了这个问题：Bitwise operations in Java using byte and int [duplicate]。

接着在里面跳到了这个问题：Why byte and short values are promoted to int when an expression is evaluated [duplicate]，又发现跟这个问题：Why does the Java API use int instead of short or byte?也有关联。

2. 看到前辈的解释很直接清晰

3. 基本数据类型占位

• byte_1byte_8bit
• short_2byte_16bit
• int_4byte_32bit
• long_8byte_64bit
• char_2byte_16bit
• float_4byte_32bit
• double_8byte_64bit
• boolean_1byte

4. 根本原因

JVM与Java语言设计时的设定如此。

• 虚拟机本身也是个机器，在内存运用上选择了32bit的标准，对于小于int的byte、short、char直接转成int来运算
• 字节码的设计更加简洁，从计算的角度看提升了性能，在数值运算的扩张上也预留了空间，不必到时候再手动扩，假如JVM将byte这种类型加入到运算过程就需要更多的transistor，对完善Arithmetic Logic Unit无用
• 虚拟机运行在32bit系统上，如此更易于实现底层机制
• 小的数据类型在数组中有所优势，会占用更少的字节，但运算中并无类似的优势

完