如果在移位运算符中使用强制转换运算符怎么办

问题描述

JLS说

shift表达式的类型是左手的提升类型 操作数。

如果左侧操作数的提升类型为int，则仅 右侧操作数的五个最低位用作移位 距离。好像右手操作数受到了 掩码值为0x1f的按位逻辑AND运算符＆（§15.22.1） （0b11111）。因此，实际使用的换档距离始终在 范围为0到31（含）。

如果左侧操作数的提升类型很长，则仅 右操作数的最低6位用作移位 距离。好像右手操作数受到了 掩码值为0x3f的按位逻辑AND运算符＆（§15.22.1） （0b111111）。因此，实际使用的移动距离始终为 范围为0到63（含）。

因此，如果我使用(byte)100<<100和(short)100<<100之类的转换运算符显式地创建一个字节和一个短操作数，那么正确的操作数的可用位是什么？

编辑：如果操作数已经使用强制转换运算符转换为其他（较小的）类型，则该操作数是否会进行数值提升（一元/二进制）？如果是这种情况，您将如何解释具有字节变量b1 = (byte)(b2 + b3)的表达式，因为在进行强制转换之后，字节结果可能会按照数字提升转换为int？

解决方法

Java 8 JLS also states in §5.6.1：

5.6.1。一元数值促销

某些运算符将一元数值提升应用于单个操作数，该运算数必须产生数字类型的值：

...

• 否则，如果操作数是编译时类型byte，short或char，则通过扩展原语将其提升为类型int的值转换（第5.1.2节）。

...

因此，如果我们采用以下表达式：

int i = ...
short s = (short) i << 2;

将导致编译器错误：

Main.java:4: error: incompatible types: possible lossy conversion from int to short
short s = (short) i << 2;

Ideone demo

这是由于强制转换绑定到shift的第一个参数，而不是整个表达式。这是带有显式括号的整个表达式：

short s = ((byte) i) << 2;

而

int i = ...;
int j = (short) i << 2;

将成功编译。

Ideone demo

因此，< int的有效位与int（5位）相同，因为它们会自动上载到int。

如果将整个表达式的结果强制转换为，例如short（short s = (short) (i << 2)，那么编译器中就不会发生自动操作。但是Bohemian's answer给出了逻辑运算符，确定了右运算符的哪些位将有效地影响运算符之后的值。演员。

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在较新的JLS版本中，该部分已改写。例如，在Java 14 JLS,§5.6中我们发现（为简洁起见，本节已缩短，我建议阅读整个段落以获取完整的上下文）：

5.6。数值上下文

数值上下文适用于算术运算符，数组创建和访问表达式，条件表达式以及切换表达式的结果表达式的操作数。

如果表达式是下列之一，则表达式将出现在数字算术上下文中：

...

• 移位运算符<<，>>或>>>的操作数（第15.19节）。这些移位运算符的操作数将被单独对待而不是作为一个整体来对待。 long移位距离（右操作数）不会促进将值（左操作数）移位到long。

...

数字提升确定数字上下文中所有表达式的提升类型。选择提升类型，以便可以将每个表达式转换为提升类型，并且在算术运算的情况下，将为提升类型的值定义该运算。在数字上下文中，表达式的顺序对于数字提升并不重要。规则如下：

...

1. 接下来，根据以下规则，将扩展原语转换（第5.1.2节）和缩小原语转换（第5.1.3节）应用于某些表达式：

   ...

   • 否则，所有表达式都不属于double，float或long类型。在这种情况下，上下文的类型决定了如何选择提升的类型。

     在数值算术上下文或数值数组上下文中，提升后的类型为int，所有非int类型的表达式都将原语转换为int。

     在数字选择上下文中，适用以下规则：

     ...

     • 否则，升级后的类型为int，所有非int类型的表达式都将原语转换为int。

     ...

,

最大可用移位距离的位数由log ₂ n给出，其中n是用于表示左手类型的值的位数。

byte有8位。 log ₂ 8是3。因此，仅使用最右边的3位，给出的移位值为0-7。

short具有16位。 log ₂ 16是4。所以仅使用最右边的4位，给出的移位值为0-15。