Java的造型运算符

核心提示：“造型”（Cast）的作用是“与一个模型匹配”，在适当的时候，Java的造型运算符，java会将一种数据类型自动转换成另一种，例如，若将一个float值与一个double值相乘，结果就是double；如将一个int和一个long值相加，假设我们为浮点变量分配一个整数值，计算机会将int自动转换成float

　　“造型”（Cast）的作用是“与一个模型匹配”。在适当的时候，java会将一种数据类型自动转换成另一种。例如，假设我们为浮点变量分配一个整数值，计算机会将int自动转换成float。通过造型，我们可明确设置这种类型的转换，或者在一般没有可能进行的时候强迫它进行。
　　为进行一次造型，要将括号中希望的数据类型（包括所有修改符）置于其他任何值的左侧。下面是一个例子：
　　void casts() {
　　int i = 200;
　　long l = (long)i;
　　long l2 = (long)200;
　　}
　　正如您看到的那样，既可对一个数值进行造型处理，亦可对一个变量进行造型处理。但在这儿展示的两种情况下，造型均是多余的，因为编译器在必要的时候会自动进行int值到long值的转换。当然，仍然可以设置一个造型，提醒自己留意，也使程序更清楚。在其他情况下，造型只有在代码编译时才显出重要性。
　　在C和C++中，造型有时会让人头痛。在Java里，造型则是一种比较安全的操作。但是，若进行一种名为“缩小转换”（Narrowing Conversion）的操作（也就是说，脚本是能容纳更多信息的数据类型，将其转换成容量较小的类型），此时就可能面临信息丢失的危险。此时，编译器会强迫我们进行造型，就好象说：“这可能是一件危险的事情——假如您想让我不顾一切地做，那么对不起，请明确造型。”而对于“放大转换”（Widening conversion），则不必进行明确造型，因为新类型肯定能容纳原来类型的信息，不会造成任何信息的丢失。
　　Java答应我们将任何主类型“造型”为其他任何一种主类型，但布尔值（bollean）要除外，后者根本不答应进行任何造型处理。“类”不答应进行造型。为了将一种类转换成另一种，必须采用非凡的方法（字串是一种非凡的情况，本书后面会讲到将对象造型到一个类型“家族”里；例如，“橡树”可造型为“树”；反之亦然。但对于其他外来类型，如“岩石”，则不能造型为“树”）。
　　1. 字面值
　　最开始的时候，若在一个程序里插入“字面值”（Literal），编译器通常能准确知道要生成什么样的类型。但在有些时候，对于类型却是暧昧不清的。若发生这种情况，必须对编译器加以适当的“指导”。方法是用与字面值关联的字符形式加入一些额外的信息。下面这段代码向大家展示了这些字符。
　　//: Literals.java
　　class Literals {
　　　char c = 0xffff; // max char hex value
　　　byte b = 0x7f; // max byte hex value
　　　short s = 0x7fff; // max short hex value
　　　int i1 = 0x2f; // Hexadecimal (lowercase)
　　　int i2 = 0X2F; // Hexadecimal (uppercase)
　　　int i3 = 0177; // Octal (leading zero)
　　　// Hex and Oct also work with long.
　　　long n1 = 200L; // long suffix
　　　long n2 = 200l; // long suffix
　　　long n3 = 200;
　　　//! long l6(200); // not allowed
　　　float f1 = 1;
　　　float f2 = 1F; // float suffix
　　　float f3 = 1f; // float suffix
　　　float f4 = 1e-45f; // 10 to the power
　　　float f5 = 1e+9f; // float suffix
　　　double d1 = 1d; // double suffix
　　　double d2 = 1D; // double suffix
　　　double d3 = 47e47d; // 10 to the power
　　} ///:~
　　十六进制（Base 16）——它适用于所有整数数据类型——用一个前置的0x或0X指示。并在后面跟随采用大写或小写形式的0-9以及a-f。若试图将一个变量初始化成超出自身能力的一个值（无论这个值的数值形式如何），编译器就会向我们报告一条出错消息。注重在上述代码中，最大的十六进制值只会在char，byte以及short身上出现。若超出这一限制，编译器会将值自动变成一个int，并告诉我们需要对这一次赋值进行“缩小造型”。这样一来，我们就可清楚获知自己已超载了边界。
　　八进制（Base 8）是用数字中的一个前置0以及0-7的数位指示的。在C，C++或者Java中，对二进制数字没有相应的“字面”表示方法。
　　字面值后的尾随字符标志着它的类型。若为大写或小写的L，代表long；大写或小写的F，代表float；大写或小写的D，则代表double。
　　指数总是采用一种我们认为很不直观的记号方法：1.39e-47f。在科学与工程学领域，“e”代表自然对数的基数，约等于2.718（Java一种更精确的double值采用Math.E的形式）。它在象“1.39×e的-47次方”这样的指数表达式中使用，意味着“1.39×2.718的-47次方”。然而，自FORTRAN语言发明后，人们自然而然地觉得e代表“10多少次幂”。这种做法显得颇为古怪，因为FORTRAN最初面向的是科学与工程设计领域。理所当然，它的设计者应对这样的混淆概念持谨慎态度（注释①）。但不管怎样，这种非凡的表达方法在C，C++以及现在的Java中顽固地保留下来了。所以倘若您习惯将e作为自然对数的基数使用，那么在Java中看到象“1.39e-47f”这样的表达式时，请转换您的思维，从程序设计的角度思考它；它真正的含义是“1.39×10的-47次方”。
　　①：John Kirkham这样写道：“我最早于1962年在一部IBM 1620机器上使用FORTRAN II。那时——包括60年代以及70年代的早期，FORTRAN一直都是使用大写字母。之所以会出现这一情况，可能是由于早期的输入设备大多是老式电传打字机，使用5位Baudot码，那种码并不具备小写能力。乘幂表达式中的‘E’也肯定是大写的，所以不会与自然对数的基数‘e’发生冲突，后者必然是小写的。‘E’这个字母的含义其实很简单，就是‘EXPonential’的意思，即‘指数’或‘幂数’，代表计算系统的基数——一般都是10。当时，八进制也在程序员中广泛使用。尽管我自己未看到它的使用，但假若我在乘幂表达式中看到一个八进制数字，就会把它认作Base 8。我记得第一次看到用小写‘e’表示指数是在70年代末期。我当时也觉得它极易产生混淆。所以说，这个问题完全是自己‘潜入’FORTRAN里去的，并非一开始就有。假如你真的想使用自然对数的基数，实际有现成的函数可供利用，但它们都是大写的。”
　　注重假如编译器能够正确地识别类型，就不必使用尾随字符。对于下述语句：
　　long n3 = 200;
　　它并不存在含混不清的地方，所以200后面的一个L大可省去。然而，对于下述语句：
　　float f4 = 1e-47f; //10的幂数
　　编译器通常会将指数作为双精度数（double）处理，所以假如没有这个尾随的f，就会收到一条出错提示，告诉我们须用一个“造型”将double转换成float。
　　2. 转型
　　大家会发现假若对主数据类型执行任何算术或按位运算，只要它们“比int小”（即char，byte或者short），那么在正式执行运算之前，那些值会自动转换成int。这样一来，最终生成的值就是int类型。所以只要把一个值赋回较小的类型，就必须使用“造型”。此外，由于是将值赋回给较小的类型，所以可能出现信息丢失的情况）。通常，表达式中最大的数据类型是决定了表达式最终结果大小的那个类型。若将一个float值与一个double值相乘，结果就是double；如将一个int和一个long值相加，则结果为long。