Явное и неявное преобразование типов java. WDH: Java - Преобразования типов

Часто возникает необходимость преобразования строк в значения других типов, таких как int или boolean, и наоборот. В соответствии с принятым соглашением ответственность за преобразование строки в значение другого типа возложена на соответствующий метод этого типа. Так, например, преобразование строки в величину типа int выполняет статический метод из состава класса-оболочки Integer. В следующей таблице указаны все типы, допускающие преобразование значений в строки и наоборот, и перечислены соответствующие методы.

ТИП Метод для преобразова- Метод для преобразования из строки

ния В строку

boolean String.valueOf(boolean) new.Boolean(String). booleanvalue()

byte String.valueOf(byte) Byte.parseByte(string, int)

short String.valueOf(short) Short.parseShort(string, int)

int String.valueOf(int) Integer.parseInteger(string, int)

long String.valueOf(long) Long.parseLong(String, int)

float String.valueOf(float) Float.parseFloat(String)

double String.valueOf(double) Double.parseDouble(String)

Для преобразования строки в значение Boolean необходимо создать объект Boolean и затем запросить его значение. Все остальные классы-оболочки содержат Соответствующие методы parse. Методы parse целочисленных типов существуют в двух перегруженных формах: первая, помимо строки, требует задания дополнительного аргумента типа int, представляющего основание системы счисления – от 2 до 32; вторая принимает только параметр строки и по умолчанию предполагает использование десятичной системы счисления. Во всех случаях, кроме Boolean, предполагается следующее: если строка представляет значение, которое не может быть корректно преобразовано в число соответствующего типа, выбрасывается исключение NumberFormatException. Класс Boolean удовлетворяет соглашению, в соответствии с которым любая строка-параметр, не равная “true” (без учета регистра символов), приводит к созданию объекта вооlеаn со значением false.

Методов, позволяющих преобразовать символы, которые представлены в одной из поддерживаемых языком форм (таких как \b, \uxxxx и т.д.), В значения типа char и наоборот, не существует. Чтобы получить объект String, содержащий единственный символ, достаточно вызвать метод String.valueOf, передав ему в качестве параметра соответствующее значение типа char.

Отсутствуют также и способы создания строковых представлений чисел, заданных в одном из поддерживаемых языком форматов – с ведущим нулем (О), обозначающим восьмеричное число, и префиксом Ох (или ОХ), служащим признаком шестнадцатеричной системы счисления. Напротив, в целочисленных классах-оболочках поддерживаются версии метода decode, способного преобразовать строки в числовые значения соответствующего типа и “понимающего”, что ведущий О обозначает восьмеричное число, а один из префиксов Ох ИЛИ Ох – шестнадцатеричное.

Любой прикладной класс способен обеспечить поддержку преобразований собственных объектов в строки и обратно, если в его объявлении будет соответствующим образом переопределен метод toString и предусмотрен специальный конструктор, создающий объект класса на основе строки, переданной в качестве параметра. В вашем распоряжении имеется также метод String.valueOf(Object obj), который возвращает либо строковый объект “null” (если значение obj равно null), либо результат работы метода obj.toString. Класс String содержит достаточное количество перегруженных версий метода valueOf, позволяющих преобразовать любое значение любого типа в объект String посредством простого вызова valueOf с передачей нужного аргумента.

Каждое выражение в Java имеет тип, который определяется структурой выражения и типами составляющих его операндов (констант, переменных и методов). Однако, иногда нам может потребоваться явное преобразование выражения в другой тип. Кроме того, в некоторых ситуациях исполняющая система Java сама неявно проводит такие преобразования.

Преобразование типа Т 1 в тип T 2 позволяет выражению типа T 1 трактоваться в период компиляции как выражение типа T 2 . В одних случаях это чисто синтаксическая конструкция, не влияющая на генерируемый код, в других преобразование типа требует дополнительных действий в период выполнения по изменению значения выражения или дополнительных проверок правильности применяемого преобразования. Примеры:

• Преобразование типа int в тип long требует во время выполнения программы расширения знака 32-битового целого значения до 64-битового целого. Потери информации при этом не происходит.
• Преобразование типа float в тип long требует во время выполнения программы нетривиального преобразования 32-битового плавающего значения в 64-битовое целое. В зависимости от исходного значения может произойти или не произойти потеря информации.
• Преобразование типа Thread в тип Object не требует никаких действий: поскольку класс Thread является потомком класса Object , любая ссылка на объект типа Thread автоматически является ссылкой на объект типа Object .
• Преобразование типа Object в тип Thread требует проверки в период исполнения. Если преобразуемая ссылка действительно является ссылкой на объект типа Thread , то она возвращается как результат преобразования, в противном случае генерируется исключение.

5.4.1.1. Расширяющие преобразования чисел

Расширяющие преобразования чисел — это преобразования числового типа в "больший" числовой тип, которые считаются безопасными, т. к. не приводят к потере величины преобразуемого значения. Такими преобразованиями в Java являются:

• преобразования byte в short , int , long , float и double ;
• преобразования short в int , long , float и double ;
• преобразования char в int , long , float и double ;
• преобразования int в long , float и double ;
• преобразования long в float и double ;
• преобразования float в double .

В действительности, преобразование целого значения в плавающее может привести к потере точности, т. е. к потере значащих цифр. Так, следующий пример

Class Test { public static void main(String args) { int bigNumber = 1234567890; float approximate = bigNumber; System.out.println(approximate); } }

выведет на экран строку 1234567936 . Это связано с тем, что при преобразовании int в float результирующее значение равно 1.2345679E9 из-за того, что мантисса чисел типа float вмещает только 8 десятичных цифр (здесь для правильной работы следует использовать преобразование к типу double ). Тем не менее, исполняющая система никогда не генерирует ошибок при выполнении перечисленных преобразований.

5.4.1.2. Сужающие преобразования чисел

Сужающие преобразования чисел — это преобразования числового типа в "меньший" числовой тип, которые могут привести как к потере величины, так и к потере точности. Такими преобразованиями в Java являются:

• преобразования byte в char ;
• преобразования short в byte и char ;
• преобразования int в byte , short и char ;
• преобразования long в byte , short , int и char ;
• преобразования float в byte , short , int , long и char ;
• преобразования double в byte , short , int , long , float и char ;

Мы не будем здесь подробно рассматривать правила, по которым происходят эти преобразования, поскольку интуитивно они понятны, а формально достаточно громоздки. При их применении важно помнить, что Java, в отличие от других языков, не генерирует ошибок при переполнении (overflow) или потере значения (underflow), поэтому контроль за корректностью преобразований полностью ложится на программиста.

5.4.1.3. Расширяющие преобразования ссылок

Расширяющие преобразования ссылок — это преобразования производных ссылочных типов в типы их предков, которые не требуют никаких действий на этапе исполнения и никогда не генерируют ошибок. Такими преобразованиями в Java являются:

• преобразование любого класса или интерфейса в его предка (в частности, в тип Object);
• преобразование класса в интерфейс, который он реализует;
• преобразование любого массива в тип Object или тип Cloneable ;
• преобразование массива типа S в массив типа T, если S и T — ссылочные типы, и преобразование S в T является расширяющим;
• преобразование нулевого типа в любой ссылочной тип.

5.4.1.4. Сужающие преобразования ссылок

Сужающие преобразования ссылок — это преобразования производных ссылочных типов в типы их потомков. Эти преобразования требуют проверки своей легитимности на этапе исполнения и могут генерировать исключение ClassCastException . Такими преобразованиями в Java являются:

• преобразование любого класса в его потомка (в частности, преобразование типа Object в любой другой класс);
• преобразование класса в интерфейс, когда класс не является финальным и не реализует данный интерфейс (в частности, преобразование типа Object в любой интерфейс);
• преобразование типа Object в любой массив;
• преобразование любого интерфейса в класс, который не является финальным;
• преобразование любого интерфейса в класс, который является финальным и реализует данный интерфейс;
• преобразование интерфейса J в интерфейс K, когда J не является потомком K, и не существует метода, декларированного и в J, и в K с одинаковой сигнатурой, но разными типами результата;
• преобразование массива типа S в массив типа T, если S и T — ссылочные типы, и преобразование S в T является сужающим.

5.4.1.5. Преобразования в строки

Любое выражение в Java, включая null , может быть преобразовано в тип String .

5.4.1.6. Недопустимые преобразования

Следующие преобразования типов в Java запрещены:

• преобразование любого ссылочного типа в любой примитивный тип;
• преобразование любого примитивного типа в любой ссылочной тип, кроме типа String ;
• преобразование нулевого типа в любой примитивный тип;
• преобразования в нулевой тип или тип boolean ;
• преобразования типа boolean в любой другой тип, кроме типа String ;
• преобразование одного класса в другой, если ни один из них не является предком другого (кроме преобразования в тип String);
• преобразование класса в интерфейс, если класс является финальным и не реализует данный интерфейс;
• преобразование класса в массив, если класс отличен от Object ;
• преобразование интерфейс в класс, который является финальным и не реализует данный интерфейс (кроме преобразования в тип String);
• преобразование интерфейса J в интерфейс K, если существует метод, декларированный и в J, и в K с одинаковой сигнатурой, но разными типами результата;
• преобразование массива в класс, отличный от Object и String ;
• преобразование массива в интерфейс, отличный от Cloneable ;
• преобразование массива типа S в массив типа T, если преобразование S в T является запрещенным

5.4.2. Контексты преобразований

5.4.2.1. Преобразование при присваивании

Преобразование при присваивании происходит, когда значение выражения присваивается переменной. При этом тип выражения преобразуется к типу переменной. При присваивании всегда возможны расширяющие преобразования типов (как числовых, так и ссылочных). Сужающее преобразование возможно только при соблюдении следующих условий:

• переменная имеет тип byte , short или char ;
• значением выражения является константа типа int , которая попадает в диапазон возможных значений переменной.

Например, оператор byte x = 123; допустим, поскольку константа 123 (имеющая тип int ) лежит в диапазоне допустимых значений типа byte .

Если тип выражения не может быть преобразован к типу переменной, то компилятор генерирует ошибку. В остальных случаях мы говорим, что тип выражения совместим по присваиванию с типом переменной. Так, следующий фрагмент

Short s = 123; char c = s; // генерирует ошибку компиляции

приведет к генерации ошибки, поскольку типы char и short несовместимы по присваиванию согласно данных выше определениям (первый реализован 16-битовыми словами без знака, а второй — со знаком).

5.4.2.2. Преобразование аргументов метода

Преобразование аргументов метода происходит, когда фактические значения аргументов преобразуется к типу параметров метода или конструктора при его вызове. При этом всегда возможны расширяющие преобразования типов (как числовых, так и ссылочных) и недопустимы сужающие преобразования. Причины последнего запрета можно пояснить следующим примером:

Class Test { static int m(byte a, int b) { return a + b; } static int m(short a, short b) { return a - b; } public static void main(String args) { System.out.println(m(1, 2) ); // генерирует ошибку компиляции } }

Здесь класс Test содержит два одноименных метода, которые различаются только типами параметров. Если бы сужающие преобразования аргументов были в Java разрешены, то исполняющей системе пришлось бы определять, к какому из этих методов относится вызов m(1, 2) . Чтобы избежать подобных двусмысленностей, разработчики языка решили проблему радикально: они запретили подобные вызовы методов. В данной ситуации для вызова, к примеру, первого метода мы должны явно указать тип первого операнда (второй по умолчанию уже имеет тип int ), а именно m((byte)1, 2) .

5.4.2.3. Преобразование в строку

Преобразование в строку происходит только в одном случае: когда бинарная операция + применяется к двум операндам, один из которых имеет тип String . В этой ситуации второй операнд также преобразуется к типу String , и результатом операции является конкатенация полученных строк. Подробнее этот процесс описан в гл. 5.14 .

5.4.2.4. Явное преобразование типа

Явное преобразование типа происходит, когда к операнду явно применяется операция приведения типа (type cast). В этой ситуации могут применяться все описанные выше виды преобразований типов, кроме преобразования в строку. Попытка явного преобразования к типу, отмеченная выше, как запрещенная, вызовет ошибку компиляции. Кроме того, на этапе выполнения возможна генерация исключения ClassCastException, если заданное преобразование недопустимо.

5.4.3. Преобразования типов числовых операндов

Преобразование типов в процессе вычисления числовых выражений имеет ряд особенностей. Они сводятся к двум случаям: преобразования операндов в унарных операциях и в бинарных операциях.

Перед выполнением унарной операции:

• если операнд имеет тип byte , short или char , он преобразуется к типу int ;
• в остальных случаях его тип не изменяется.

Перед выполнением бинарной операции:

• если один из операндов типа double , то второй также преобразуется к типу double ;
• float , то второй также преобразуется к типу float ;
• в противном случае, если один из операндов типа long , то второй также преобразуется к типу long ;
• в противном случае, оба операнда преобразуются к типу int .

Иногда возникают ситуации, когда у вас есть величина какого-то определенного типа, а вам нужно ее присвоить переменной другого типа. Для некоторых типов это можно проделать и без приведения типа, в таких случаях говорят об автоматическом преобразовании типов. В Java автоматическое преобразование возможно только в том случае, когда точности представления чисел переменной-приемника достаточно для хранения исходного значения. Такое преобразование происходит, например, при занесении литеральной константы или значения переменной типа byte или short в переменную типа int. Это называется расширением (widening ) или повышением (promotion ), поскольку тип меньшей разрядности расширяется (повышается) до большего совместимого типа. Размера типа int всегда достаточно для хранения чисел из диапазона, допустимого для типа byte, поэтому в подобных ситуациях оператора явного приведения типа не требуется. Обратное в большинстве случаев неверно, поэтому для занесения значения типа int в переменную типа byte необходимо использовать оператор приведения типа. Эту процедуру иногда называют сужением (narrowing ), поскольку вы явно сообщаете транслятору, что величину необходимо преобразовать, чтобы она уместилась в переменную нужного вам типа. Для приведения величины к определенному типу перед ней нужно указать этот тип, заключенный в круглые скобки. В приведенном ниже фрагменте кода демонстрируется приведение типа источника (переменной типа int) к типу приемника (переменной типа byte). Если бы при такой операции целое значение выходило за границы допустимого для типа byte диапазона, оно было бы уменьшено путем деления по модулю на допустимый для byte диапазон (результат деления по модулю на число - это остаток от деления на это число),

int а = 100;
byte b = (byte) а;

2.2.1. Автоматическое преобразование типов в выражениях

При вычислениях значения выражения точность, требуемая для хранения промежуточных результатов, зачастую должна быть выше, чем требуется для представления окончательного результата,

byte а = 40;
byte b = 50;
byte с = 100;
int d = a* b / с ;

Результат промежуточного выражения (а*b) вполне может выйти за диапазон допустимых для типа byte значений. Именно поэтому Java автоматически повышает тип каждой части выражения до типа int, так что для промежуточного результата (а* b) хватает места.

Автоматическое преобразование типа иногда может оказаться причиной неожиданных сообщений транслятора об ошибках. Например, показанный ниже код, хотя и выглядит вполне корректным, приводит к сообщению об ошибке на фазе трансляции. В нем мы пытаемся записать значение 50*2, которое должно прекрасно уместиться в тип byte, в байтовую переменную. Но из-за автоматического преобразования типа результата в int мы получаем сообщение об ошибке от транслятора - ведь при занесении int в byte может произойти потеря точности.

byte b = 50;
b = b* 2:
^ Incompatible type for =. Explicit cast needed to convert int to byte.
(Несовместимый тип для =. Необходимо явное преобразование int в byte)

Исправленный текст:
byte b = 50;
b = (byte) (b* 2);

что приводит к занесению в b правильного значения 100.

Если в выражении используются переменные типов byte, short и int, то во избежание переполнения тип всего выражения автоматически повышается до int. Если же в выражении тип хотя бы одной переменной - long, то и тип всего выражения тоже повышается до long. Не забывайте, что все целые литералы, в конце которых не стоит символ L (или 1), имеют тип int.

Если выражение содержит операнды типа float, то и тип всего выражения автоматически повышается до float. Если же хотя бы один из операндов имеет тип double, то тип всего выражения повышается до double. По умолчанию Java рассматривает все литералы с плавающей точкой как имеющие тип double. Приведенная ниже про1рамма показывает, как повышается тип каждой величины в выражении для достижения соответствия со вторым операндом каждого бинарного оператора.

class Promote {
public static void main (String args ) {
byte b= 42;
char с = "a’;
shorts = 1024;
int i = 50000;
float f = 5.67f;
doubled =.1234;
double result = (f*b) + (i/ c) - (d* s);
System, out. println ((f* b)+ "+ "+ (i / c)+ " -" + (d* s));
System, out. println ("result = "+ result); }
}

Подвыражение f*b - это число типа float, умноженное на число типа byte, поэтому его тип автоматически повышается до float. Тип следующего подвыражения i / с (int, деленный на char) повышается до int. Аналогично этому тип подвыражения d*s (double, умноженный на short) повышается до double. На следующем шаге вычислений мы имеем дело с тремя промежуточными результатами типов float, int и double. Сначала при сложении первых двух тип int повышается до float и получается результат типа float. При вычитании из него значения типа double тип результата повышается до double. Окончательный результат всего выражения - значение типа double.

Теперь, когда мы познакомились со всеми простыми типами, включая целые и вещественные числа, символы и логические переменные, давайте попробуем собрать всю информацию вместе. В приведенном ниже примере создаются переменные каждого из простых типов и выводятся значения этих переменных.

class SimpleTypes {
public static void main(String args ) {
byte b = 0x55;
short s = 0x55ff;
int i = 1000000;
long l = 0xffffffffL;
char с = ’a’;
float f= .25f;
double d = .00001234;
boolean bool = true;
System.out.println("byte b = " + b);
System.out.println("short s = " +s);
System.out.println("int i =” + i);
System.out.println("long 1 = " + l);
System.out.println("char с =” + с );
System.out.println("float f = " + f);
System.out.println("double d = " + d);
System.out.println("boolean bool =” + bool); }
}

Запустив эту программу, вы должны получить результат, показанный ниже:

byte b = 85
shorts = 22015
int i = 1000000
long 1 = 4294967295
char с = a
float f = 0.25
double d=1.234e-005
boolean bool = true

Обратите внимание на то, что целые числа печатаются в десятичном представлении, хотя мы задавали значения некоторых из них в шестнадцатиричном формате.

Данная статья:

• написана командой . Надеемся, что она Вам будет полезна. Приятного прочтения!
• это одна из статей из нашего

Преобразование типов - это тема, которая может показаться сложной начинающим программировать на Java. Однако, заверим Вас, на самом деле всё просто. Главное понять по каким законам происходит взаимодействие между переменными и помнить об этом при написании программ . Итак, давайте разбираться.

В Java существует 2 типа преобразований - картинка Вам в помощь:

Напомним, что вся "Вселенная Java" состоит из:

• примитивных типов (byte, short, int, long, char, float, double, boolean)
• объектов

В данной статье мы:

• рассмотрим преобразование типов для примитивных типов переменных
• преобразование объектов (String, Scanner и др.) в этой статье не рассматривается, поскольку с объектами происходит отдельная «магия» - это тема для отдельной статьи.

Автоматическое преобразование

Ну, что ж, давайте попробуем разобраться что такое "автоматическое преобразование".

Помните, когда мы рассматривали типы переменных (в статье ), мы говорили, что переменная - это некоторый «контейнер» , в котором может храниться значение для дальнейшего использования в программе. Также мы говорили о том, что каждый тип переменной имеет свой диапазон допустимых значений и объем занимаемой памяти. Вот она табличка, где это все было расписано:

Так вот, к чему мы, собственно говоря, клоним. К тому, что совсем не просто так Вам давались диапазоны допустимых значений и объем занимаемой памяти 🙂

Давайте, сравним, например:

1. byte и short. byte имеет меньший диапазон допустимых значений, чем short. То есть byte это как бы коробочка поменьше, а short - это коробочка побольше. И значит, мы можем byte вложить в short.

2. byte и int . byte имеет меньший диапазон допустимых значений, чем int. То есть byte это как бы коробочка поменьше, а int - это коробочка побольше. И значит, мы можем byte вложить в int.

3. int и long. int имеет меньший диапазон допустимых значений, чем long. То есть int это как бы коробочка поменьше, а long - это коробочка побольше. И значит, мы можем int вложить в long.

Это и есть пример автоматического преобразования. Это можно схематически изобразить в виде вот такой картинки:

Давайте рассмотрим как это работает на практике.

Пример №1

Код №1 - если Вы запустите это код на своем компьютере,

class Test { public static void main(String args) { byte a = 15; byte b = a; System.out.println(b); } }

Код №2 - если Вы запустите это код на своем компьютере, в консоли будет выведено число 15

class Test { public static void main(String args) { byte a = 15; int b = a; System.out.println(b); } }

И-и-и? Вы думаете, что раз в консоль было выведено одно и то же число, и код №1 отличается от кода №2 всего лишь типом переменной b, то между ними нет никакой разницы? Э то не так.

В коде №2 присутствует автоматическое преобразование типов , а в коде №1 - нет:

Хотя число, в принципе, одно и то же, но теперь оно находится в бо льшем контейнере, который занимает больше места на диске. При этом, JVM выполняет автоматические преобразования за Вас. Она знает, что int больше чем byte .

Приведение типов

Другое дело если вы пытаетесь переложить что-то из большего контейнера в более маленький.

Вы можете знать, что в большем контейнере лежит то, что поместиться и в маленьком – но об этом не знает JVM, и пытается предохранить вас от ошибок.

Поэтому, вы должны «прямо сказать», что ситуация под контролем:

class Test { public static void main(String args) { int a=0; long b=15; a = (int) b; } }

Тут мы дописали (int) перед b . Если бы переменная a была, к примеру, типа byte , в скобках бы стояло (byte) . Общая формула выглядит так:

Она говорит "сделай из (большего) значения b переменную нужного мне (целевого) типа int ".

Если что-то пошло не так.

До этого мы рассматривали ситуации, предполагая, что мы точно знаем, что делаем. Но что если попытаться поместить в контейнер то, что туда не помещается?

Оказывается, в контейнере останется лишь то, что туда «влезло». К примеру, у чисел с плавающей точкой будет «отсекаться» дробная часть:

//пример 1 class Test { public static void main(String args) { double a=11.2345; int b=(int)a; System.out.println(b); // в консоли получится число 11 } }

Надо помнить, что дробная часть не округляется , а отбрасывается .

А что будет, если мы попытаемся поместить число, которое выходит за допустимые границы? Например, если в byte (диапазон byte от -128 до 127) положить число 128? Думаете, мы получим 1? Нет. Мы получим -128:

class Test { public static void main(String args) { double a=128; byte b=(byte)a; System.out.println(b); //в консоли увидим -128 } }

Значение переменной при таком преобразовании можно рассчитать, но цель программиста – не допускать ситуации, когда значение выходит за допустимые границы, поскольку это может привести к неправильной работе программы.

Задания:

1. Последовательно пропишите в компиляторе преобразования всех примитивных типов друг к другу, включая типы char и Составьте таблицу такого вида:

На пересечении напишите: а – если преобразование происходит автоматически, на – если нужно использовать явное преобразование, х – если преобразование невозможно.

* приведение типа к самому себе называется тождественным – его прописывать не обязательно

1. Посмотрите еще раз, какой размер имеет каждый примитивный тип. Попытайтесь составить блок-схему, показывающую, куда помещаются какие типы. Проведите стрелочки с надписью «расширяющее преобразование» и «сужающее преобразование».

Вопросы

На собеседовании на должность Junior Java Developer Вас могут спросить:

Что Вы знаете о преобразовании примитивных типов данных, есть ли потеря данных, можно ли преобразовать логический тип?

Попробуйте ответить на вопрос.

Подытожим:

• Если Вы "кладёте" в больший контейнер содержимое меньшего контейнера», преобразование происходит автоматически, и ошибок возникать не должно.

• Если есть необходимость положить «значение из большего контейнера в меньший», нужно быть осторожным, и пользоваться явным приведением типов.

• При приведении float или double к целочисленным типам, дробная часть не округляется, а просто отбрасывается.
• Тип boolean не приводится ни к одному из типов.
• Тип char приводится к числовым типам, как код символа в системе UNICODE.
• Если число больше своего контейнера, результат будет непредсказуемым.

В этой статье описана только часть материала на тему приведения типов. Существуют также приведения объектных типов, приведение к строке (ведь в строке может быть записано все что угодно, правда?) и автоматическое продвижение типов в выражениях.

Надеемся, что наша статья была Вам полезна. Также есть возможность записаться на наши курсы по Java в Киеве. Обучаем с нуля. Детальную информацию Вы можете найти у нас на .

Последнее обновление: 29.10.2018

Каждый базовый тип данных занимает определенное количество байт памяти. Это накладывает ограничение на операции, в которые вовлечены различные типы данных. Рассмотрим следующий пример:

Int a = 4; byte b = a; // ! Ошибка

В данном коде мы столкнемся с ошибкой. Хотя и тип byte, и тип int представляют целые числа. Более того значение переменной a, которое присваивается переменной типа byte, вполне укладывается в диапазон значений для типа byte (от -128 до 127). Тем не менее мы сталкиваемся с ошибкой на этапе компиляции. Поскольку в данном случае мы пытаемся присвоить некоторые данные, которые занимают 4 байта, переменной, которая занимет всего один байт.

Тем не менее в программе может потребоваться, чтобы подобное преобразование было выполнено. В этом случае мнеобходимо использовать операцию преобразования типов (операция ()):

Int a = 4; byte b = (byte)a; // преобразование типов: от типа int к типу byte System.out.println(b); // 4

Операция преобразования типов предполагает указание в скобках того типа, к которому надо преобразовать значение. Например, в случае операции (byte)a , идет преобразование данных типа int в тип byte. В итоге мы получим значение типа byte.

Явные и неявные преобразования

Когда в одной операции вовлечены данные разных типов, не всегда необходимо использовать операцию преобразования типов. Некоторые виды преобразований выполняются неявно, автоматически.

Автоматические преобразования

Стрелками на рисунке показано, какие преобразования типов могут выполняться автоматически. Пунктирными стрелками показаны автоматичекие преобразования с потерей точности.

Автоматически без каких-либо проблем производятся расширяющие преобразования (widening) - они расширяют представление объекта в памяти. Например:

Byte b = 7; int d = b; // преобразование от byte к int

В данном случае значение типа byte, которое занимает в памяти 1 байт, расширяется до типа int, которое занимает 4 байта.

Расширяющие автоматические преобразования представлены следующими цепочками:

byte -> short -> int -> long

int -> double

short -> float -> double

char -> int

Автоматические преобразования с потерей точности

Некоторые преобразования могут производиться автоматически между типами данных одинаковой разрядности или даже от типа данных с большей разрядностью к типа с меньшей разрядностью. Это следующие цепочки преобразований: int -> float , long -> float и long -> double произволятся без ошибок, но при преобразовании мы можем столкнуться с потерей информации.

Например:

Int a = 2147483647; float b = a; // от типа int к типу float System.out.println(b); // 2.14748365E9

Явные преобразования

Во всех остальных преобразованиях примитивных типов явным образом применяется опрерация преобразования типов. Обычно это сужающие преобразования (narrowing) от типа с большей разрядностью к типу с меньшей разрядностью:

Long a = 4; int b = (int) a;

Потеря данных при преобразовании

Применении явных преобразований мы можем столкнуться с потерей данных. Например, следующем коде у нас не возникнет никаких проблем:

Int a = 5; byte b = (byte) a; System.out.println(b); // 5

Число 5 вполне укладывается в диапазон значений типа byte, поэтому после преобразования переменная b будет равна 5. Но что будет в следующем случае:

Int a = 258; byte b = (byte) a; System.out.println(b); // 2

Результатом будет число 2. В данном случае число 258 вне диапазона для типа byte (от -128 до 127), поэтому произойдет усечение значения. Почему результатом будет именно число 2?

Число a, которое равно 258, в двоичном системе будет равно 00000000 00000000 00000001 00000010 . Значения типа byte занимают в памяти только 8 бит. Поэтому двоичное представление числа int усекается до 8 правых разрядов, то есть 00000010 , что в десятичной системе дает число 2.

Усечение рациональных чисел до целых

При преобразовании значений с плавающей точкой к целочисленным значениям, происходит усечение дробной части:

Double a = 56.9898; int b = (int)a;

Здесь значение числа b будет равно 56, несмотря на то, что число 57 было бы ближе к 56.9898. Чтобы избежать подобных казусов, надо применять функцию округления, которая есть в математической библиотеке Java:

Double a = 56.9898; int b = (int)Math.round(a);

Преобразования при операциях

Нередки ситуации, когда приходится применять различные операции, например, сложение и произведение, над значениями разных типов. Здесь также действуют некоторые правила:

если один из операндов операции относится к типу double , то и второй операнд преобразуется к типу double

если предыдущее условие не соблюдено, а один из операндов операции относится к типу float , то и второй операнд преобразуется к типу float

если предыдущие условия не соблюдены, один из операндов операции относится к типу long , то и второй операнд преобразуется к типу long

иначе все операнды операции преобразуются к типу int

Примеры преобразований:

Int a = 3; double b = 4.6; double c = a+b;

Так как в операции участвует значение типа double, то и другое значение приводится к типу double и сумма двух значений a+b будет представлять тип double.

Другой пример:

Byte a = 3; short b = 4; byte c = (byte)(a+b);

Две переменных типа byte и short (не double, float или long), поэтому при сложении они преобразуются к типу int , и их сумма a+b представляет значение типа int. Поэтому если затем мы присваиваем эту сумму переменной типа byte, то нам опять надо сделать преобразование типов к byte.

Если в операциях участвуют данные типа char, то они преобразуются в int:

Int d = "a" + 5; System.out.println(d); // 102