謎題6：多重轉(zhuǎn)型
轉(zhuǎn)型被用來將一個數(shù)值從一種類型轉(zhuǎn)換到另一種類型。下面的程序連續(xù)使用了三個轉(zhuǎn)型。那么它到底會打印出什么呢？
public class Multicast{
public static void main (String[] args){
System.out.println((int)(char)(byte) -1);
}
}無論你怎樣分析這個程序，都會感到很迷惑。它以int數(shù)值-1開始，然后從int 轉(zhuǎn)型為byte，之后轉(zhuǎn)型為char，最后轉(zhuǎn)型回int。第一個轉(zhuǎn)型將數(shù)值從32位窄
化到了8位，第二個轉(zhuǎn)型將數(shù)值從8位拓寬到了16位，最后一個轉(zhuǎn)型又將數(shù)值從16位拓寬回了32位。這個數(shù)值最終是回到了起點嗎？如果你運行該程序，你
就會發(fā)現(xiàn)不是。它打印出來的是65535，但是這是為什么呢？ 該程序的行為緊密依賴于轉(zhuǎn)型的符號擴展行為。Java使用了基于2的補碼的二進制運算，因此int類型的數(shù)值-1的所有32位都是置位的。從int到byte的轉(zhuǎn)型是很簡單的，它執(zhí)行了一個窄化原始類型轉(zhuǎn)化（narrowing primitiveconversion），直接將除低8位之外的所有位全部砍掉。這樣做留下的是一個8位都被置位了的byte，它仍舊表示-1。
從byte到char的轉(zhuǎn)型稍微麻煩一點，因為byte是一個有符號類型，而char是一個無符號類型。在將一個整數(shù)類型轉(zhuǎn)換成另一個寬度更寬的整數(shù)類型時，通常是可以保持其數(shù)值的，但是卻不可能將一個負的byte數(shù)值表示成一個char。因此，從byte到char的轉(zhuǎn)換被認為不是一個拓寬原始類型的轉(zhuǎn)換，而是一個拓寬并窄化原始類型的轉(zhuǎn)換（widening and narrowing primitive conversion）：byte被轉(zhuǎn)換成了int，而這個int又被轉(zhuǎn)換成了char。 所有這些聽起來有點復雜，幸運的是，有一條很簡單的規(guī)則能夠描述從較窄的整型轉(zhuǎn)換成較寬的整型時的符號擴展行為：如果最初的數(shù)值類型是有符號的，那么就執(zhí)行符號擴展；如果它是char，那么不管它將要被轉(zhuǎn)換成什么類型，都執(zhí)行零擴展。了解這條規(guī)則可以使我們很容易地解決這個謎題。
因為byte是一個有符號的類型，所以在將byte數(shù)值-1轉(zhuǎn)換成char時，會發(fā)生符號擴展。作為結(jié)果的char數(shù)值的16個位就都被置位了，因此它等于216-1，即65535。從char到int的轉(zhuǎn)型也是一個拓寬原始類型轉(zhuǎn)換，所以這條規(guī)則告訴我們，它將執(zhí)行零擴展而不是符號擴展。作為結(jié)果的int數(shù)值也就成了65535，
這正是程序打印出的結(jié)果。
盡管這條簡單的規(guī)則描述了在有符號和無符號整型之間進行拓寬原始類型時的符號擴展行為，你最好還是不要編寫出依賴于它的程序。如果你正在執(zhí)行一個轉(zhuǎn)型到char或從char轉(zhuǎn)型的拓寬原始類型轉(zhuǎn)換，并且這個char是僅有的無符號整型，那么你最好將你的意圖明確地表達出來。 如果你在將一個char數(shù)值c轉(zhuǎn)型為一個寬度更寬的類型，并且你不希望有符號擴展，那么為清晰表達意圖，可以考慮使用一個位掩碼，即使它并不是必需的：
int i = c & 0xffff;
或者，書寫一句注釋來描述轉(zhuǎn)換的行為： int i = c; //不會執(zhí)行符號擴展
如果你在將一個char數(shù)值c轉(zhuǎn)型為一個寬度更寬的整型，并且你希望有符號擴展，那么就先將char轉(zhuǎn)型為一個short，它與char具有同樣的寬度，但是它是
有符號的。在給出了這種細微的代碼之后，你應該也為它書寫一句注釋： int i = (short) c; //轉(zhuǎn)型將引起符號擴展
如果你在將一個byte數(shù)值b轉(zhuǎn)型為一個char，并且你不希望有符號擴展，那么你必須使用一個位掩碼來限制它。這是一種通用做法，所以不需要任何注釋： char c = (char) (b & 0xff);
這個教訓很簡單：如果你通過觀察不能確定程序?qū)⒁鍪裁?，那么它做的就很?/p>
可能不是你想要的。要為明白清晰地表達你的意圖而努力。盡管有這么一條簡單的規(guī)則，描述了涉及有符號和無符號整型拓寬轉(zhuǎn)換的符號擴展行為，但是大多數(shù)
程序員都不知道它。如果你的程序依賴于它，那么你就應該把你的意圖表達清楚。