为什么在对表达式求值时将byte和short值提升为int

Question

我想知道为什么在计算表达式或按位运算时将byte和short提升为值的原因int？

Answer 1

因为Java语言规范是这样说的。第5.6.1节定义了用于撤消某些运算符的一元数值提升，并指出：

• 如果操作数的编译时类型为byte，short或char，则通过扩展基元转换（第5.1.2节）将其提升为int类型的值。
  
  

关于二进制数值运算符（“
binary”表示具有两个操作数，如“
+”的运算符）的评估的第5.6.2节说类似的话：

• 如果一个操作数的类型为double，则另一个将转换为double。
• 否则，如果其中一个操作数的类型为float，则另一个将转换为float。
• 否则，如果其中一个操作数的类型为long，则另一个将转换为long。
• 否则，两个操作数都将转换为int类型。
  

为什么这样定义？一个主要原因是，在设计Java语言和Java虚拟机时，计算机的标准字长为32位，而使用较小类型的基本算术在性能上没有优势。通过使用32位作为int大小，然后在Java字节码中提供专用指令，Java虚拟机被设计为利用此优势。用于使用整数，长整数，浮点数和双精度数的算术运算，但不适用于任何较小的数字类型（字节，短数和字符）。消除较小的类型将使字节码更简单，并使完整的指令集以及将来的扩展空间仍将操作码放在单个字节中。同样，JVM的设计偏向于在32位系统上轻松实现，在类和堆栈中的数据布局中，其中64位类型（双精度和长整数）占用两个插槽，而所有其他类型（32-位或更少）占用一个插槽。

因此，较小的类型通常在Java设计中被视为二等公民，并在各个步骤将其转换为int，因为这简化了某些事情。较小的类型仍然很重要，因为它们打包在一起时（例如，以数组形式）占用较少的内存，但是在计算表达式时却无济于事。