Java преобразование типов char в int. Преобразования типов данных

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

1. Что такое явное и автоматическое приведение типов в выражениях?

Приведение типов может быть явное и автоматическое.

При явном приведении типов сама операция приведения задается явным образом.

При автоматическом приведении типов нужно, чтобы выполнялись два условия:

оба типа должны быть совместимыми;
длина исходного типа (типа источника) должна быть меньше длины целевого типа (типа приемника).

2. Как выглядит явное приведение типов в выражениях? Примеры

Явное приведение типов позволяет осуществлять присвоение несовместимых типов. Общая форма явного приведения типов имеет вид:

(целевой_тип) значение

целевой_тип – это тип, в который нужно привести указанное значение .

Примеры явного приведения типов.

// явное приведение типов в выражениях byte b; int a; double d; float f; d = -39.9203; a = (int )d; // a = -39 f = (float )d; // f = -39.9203 b = (byte )d; // b = -39 d = 302930932; b = (byte )d; // b = -12 - урезание значения a = -27; b = (byte )a; // b = -27

3. Примеры автоматического приведения типов

Пример 1 . Автоматическое приведение целочисленных типов.

// автоматическое приведение целочисленных типов int a; byte b; short sh; b = -23; a = b; // a = -23 - автоматическое приведение типов sh = -150; a = sh; // a = -150 long l = 200; // Ошибка: "Type mismatch: cannot convert from long to int" // a = l; l = b; // l = -23 l = sh; // l = -150 char c = "Z" ; a = c; // a = 90 - код символа "Z" boolean b1 = false ; //a = b1; - ошибка, типы несовместимые

Пример 2 . Автоматическое приведение типов с плавающей запятой.

// автоматическое приведение типов с плавающей запятой float f; double d; f = 3.409033f; d = f; // d = 3.409033

Пример 3 . Автоматическое приведение смешанных типов. Такой случай возможен, если переменной типа с плавающей запятой присваивается значение переменной целочисленного типа.

// автоматическое приведение смешанных типов float f; double d; a = 28; d = a; // d = 28.0 f = a; // f = 28.0 // Ошибка: Type mismatch: cannot convert from float to int // a = f;

4. Как осуществляется автоматическое продвижение типов в выражениях?

Автоматическое продвижение типов происходит в выражениях. При этом, значение, которое фигурируют в выражениях, автоматически продвигаются к типам с большими диапазонами значений.

При автоматическом продвижении типов в выражениях:

если один из целочисленных операндов имеет тип int, то все значения типов byte, short и char продвигаются к типу int;
если один из целочисленных операндов имеет тип long, то все выражение продвигается к типу long;
если один из операндов относится к типу float, то тип всего выражения будет также типа float (если нет операндов типа double);
если один из операндов относится к типу double, то тип всего выражения будет также double.

5. Пример продвижения из типа byte в int в котором выражение не содержит операндов-переменных типа int (long)

// byte -> int byte b; b = 1000 / 20; // b = 50, работает, так как результат помещается в тип byte

Вышеприведенный пример работает корректно, так как:

результат помещается (совместим) в тип byte;
нет операндов типа int.

В вышеприведенном примере значения 1000 превышает диапазон значений типа byte. Сначала число 1000 приводится к типу int. Но результат

1000 / 20 = 50

приводится к типу byte и может корректно поместиться в переменной b .

Если написать так:

byte b; b = 100000 / 20; // ошибка, так как результат не помещается в тип byte

то выйдет ошибка компиляции с выводом сообщения:

В этом случае результат не помещается в тип byte:

100000 / 20 = 5000

Тогда это число (5000) автоматически становится типом int и компилятор выдаст сообщение об ошибке.

Если сделать явное приведение типов:

byte b; b = (byte ) (100000 / 20); // b = -120

то в этом случае результат 5000 типа int превращается в тип byte. Как известно, переменная типа int занимает 32 бита, а переменная типа byte занимает 8 бит. Значение переменной типа int урезается. И имеем то, что имеем (b = -120 ).

Вышеприведенные примеры относятся и к переменным типов short и char.

6. Пример. Продвижение из типа byte в тип int, в котором выражение содержит операнд-переменную типа int

// продвижение типов в выражениях // byte -> int byte b; int d; d = 20; // ошибка, результат есть типом int, так как переменная d есть типа int // b = 1000 / d;

В вышеприведенном примере в выражении используется переменная d типа int . Поэтому компилятор выдаст сообщение об ошибке:

Type mismatch: cannot convert from int to byte

Это означает, что результат есть типа int (а не byte ) даже если значение помещается в диапазон значений типа byte. Поскольку в выражении используется переменная-операнд d типа int.

Если осуществить явное приведение типов, то результат будет корректным:

// продвижение типов в выражениях // byte -> int byte b; int d; d = 20; b = (byte )(1000 / d); // b = 50 - работает корректно

7. Пример. Продвижение из типа int в тип long

Пример продвижения типов из int в long. Если один из операндов есть типа long, то все выражение продвигается к типу long.

int d; long l; d = 10000 * 200; // работает, d = 2000000 // Ошибка! Type mismatch: cannot convert from long to int // d = 1L * 2L; - операнды 1L и 2L есть типа long l = 100; // ошибка, один из операндов есть типа long // d = l * 2;

Как видно из примера, если один из операндов есть типа long , то все выражение становится типа long .

Java является строго типизированным языком программирования, а это означает, то что каждое выражение и каждая переменная имеет строго определенный тип уже на момент компиляции.
Виды приведений
В Java предусмотрено семь видом приведений:

Тождественное (identity);

Расширение примитивного типа (widening primitive);

Сужение примитивного типа (narrowing primitive);

Расширение объектного типа (widening reference);

Сужение объектного типа (narrowing reference);

Преобразование к строке (String);

Запрещенные преобразования (forbidden);

Рассмотрим их по отдельности.
Тождественное преобразование
Самым простым является тождественное преобразование. В Java преобразование выражения любого типа к точно такому же типу всегда допустимо и успешно выполняется.
Это важно для возможности утверждать с теоретической точки зрения, что любой тип в Java может участвовать в преобразовании, хотя бы в тождественном.
Преобразование примитивных типов (расширение и сужение)
Для простых типов расширение означает, что осуществляется переход от менее емкого типа к более ёмкому. Например, от типа byte (длина 1 байт) к типу int (длина 4 байта). Такие преобразование безопасны в том смысле, что новый тип всегда гарантировано вмещает в себя все данные, которые хранились в старом типе, и таким образом не происходит потери данных. Именно поэтому компилятор осуществляет его сам, незаметно для разработчика:

byte b=3;
int a=b;

Следующие 19 преобразований являются расширяющими:

От byte к short, int, long, float, double

От short к int, long, float, double

От char к int, long, float, double

От int к long, float, double

От long к float, double

От float к double

Обратите внимание, что нельзя провести преобразование к типу char от типов меньшей или равной длины (byte, short) или, наоборот, к short от char без потери данных. Это связано с тем, что char, в отличие от остальных целочисленных типов, является знаковым.
Тем не менее, следует помнить, что даже при расширении данные все таки могут быть искажены. Это приведение значений int к типу float и приведение значений типа long к типу float или double. Хотя эти дробные типы вмещают гораздо большие числа, чем соответствующие целые, но у них меньше значащих разрядов.
Например:

long a = 111111111111L;
float f=a;
a=(long)f; // () это как раз и есть операция преобразования типа
System.out.println(a); //результат 111111110656

Обратите внимание – сужение – означает, что переход осуществляется от боле емкого типа к менее емкому. При таком преобразовании есть риск потерять данные. Например, если число типа int было больше 127, то при приведении его к byte значения битов старше восьмого будут потеряны. В Java такое преобразование должно совершаться явным образом, т.е. программист в коде должен явно указать, то он намеревается осуществить такое преобразование и готов потерять данные.
Следующие 23 преобразования являются сужающими:

От byte к char

От short к byte, char

От char к byte, short

От int к byte, short, char

От long к byte, short, char, int

От float к byte, short, char, int, long

От double к byte, short, char, int, long, float

При сужении целочисленного типа к более узкому целочисленному все старшие биты, не попадающие в новый тип,просто отбрасывается. Не производится никакого округления или других действий для получения более корректного результата:

System.out.println((byte)383);
System.out.println((byte)384);
System.out.println((byte)-384);

Результатом будет:

127
-128
-128
Видно, что знаковый бит при сужении не оказал никакого влияния, так как был просто отброшен – результат приведения обратных чисел (384, -384) оказался одинаковым. Следовательно, может быть потеряно не только точное абсолютное значение, но и знак величины.
Это верно и для char:

char c=4000;
System.out.println((short)c);

Результат:

-25536
Преобразование ссылочных типов (расширение и сужение)
Преобразование объектных типов лучше всего иллюстрируется с помощью дерева наследования. Рассмотрим небольшой пример наследования:

class Parent {
int x;
}

class ChildY extends Parent {
int y;
}

class ChildZ extends Parent {
int z;
}

В каждом классе объявлено поле с уникальным именем. Будем рассматривать это поле как пример набора уникальных свойств, присущи некоторому объектному типу.
Объекты класса Parent обладают только одним полем x, а значит, только ссылки типа Parent могут ссылаться на такие объекты. Объекты класса ChildY обладают полем y и полем x, полученным по наследству от класса Parent. Стало быть, на такие объекты могут указывать ссылки типа ChildY или Parent. Пример:

Parent p = new ChildY();

Обратите внимание, что с помощью такой ссылки p можно обращаться лишь к полю x созданного объекта. Поле y недоступно, так как компилятор, проверяя корректность выражения p.y, не может предугадать, что ссылка p будет указывать на объект типа ChildY во время исполнения программы. Он анализирует лишь тип самой переменной, а она объявлена как Parent, но в этом классе нет поля y, что и вызовет ошибку компиляции.
Аналогично, объекты класса ChildZ обладают полем z и полем x, полученным по наследству от класса Parent. Значит, на такие объекты могут указывать ссылки типа ChildZ и Parent.
Таким образом, ссылки типа Parent могут указать на объект любого из трех рассматриваемых типов, а ссылки типа ChildY и ChildZ – только на объекты точно такого же типа. Теперь можно перейти к преобразования ссылочных типов на основе такого дерева наследования.
Расширение означает переход от более конкретного типа к менее конкретному, т.е. переход от детей к родителям. Подобно случаю с примитивными типами, этот переход производиться самой JVM при необходимости и «незаметен» для разработчика, то есть не требует никаких специальных преобразования.

Parent p1=new ChildY();
Parent p2=new ChildZ();

В обеих строках переменным типа Parent присваивается значение другого типа, а значит, происходит преобразование. Поскольку это расширение, оно производиться автоматически и всегда успешно.
Нужно заметить, что при подобном преобразовании с самим объектом ничего не происходит. Несмотря на то что, например, поле y класса ChildY теперь недоступно, это не значит, что оно исчезло. Такое существенно изменение объекта не возможно. Он был порожден от класса ChildY и сохраняет все его свойства. Изменился лишь тип ссылки, через которую идет обращение к объекту.
Обратный переход, то есть движение по дереву наследования вниз, к наследникам, является сужением. Например, для рассматриваемого случая, переход от ссылки типа Parent , которая может ссылаться на объекты трех классов, к ссылке типа ChildY, которая может ссылаться только на один класс из трех, очевидно, является сужением. Такой переход может оказаться невозможным. Если ссылка типа Parent ссылается на объект типа Parent или ChildZ, то переход к ChildY невозможен, так как в обоих случаях объект не обладает полем y, которое объявлено в классе ChildY. Поэтому при сужении разработчику необходимо явным образом указывать на то, что необходимо попытаться провести такое преобразование. JVM во время исполнения проверит корректность перехода. Если он возможен, преобразование будет проведено. Если же нет – возникнет ошибка (обычно ClassCastException).

Parent p=new ChildY();
ChildY cy = (ChildY)p; //верно
Parent p2=new ChildZ();
ChildY cy2 = (ChildY)p2; //ошибка

Чтобы проверить, возможен ли желаемый переход, можно воспользоваться оператором instanceof:

Parent p=new ChildY();
if (p instanceof ChildY) {
ChildY cy = (ChildY)p;
}

Parent p2=new ChildZ();
if (p2 instanceof ChildY) {
ChildY cy = (ChildY)p2;
}

Parent p3=new Parent();
if (p3 instanceof ChildY) {
ChildY cy = (ChildY)p3;
}

В данном примере ошибок не возникнет. Первое преобразование возможно, и оно будет осуществлено. Во втором и третьем случаях условия операторов if не сработают и следовательно некорректного перехода не будет.
Преобразование к строке
Любой тип может быть приведен к строке, т.е. к экземпляру класса String. Такое преобразование является исключительным в силу того, что охватывает абсолютно все типы.
Различные типы преобразуются к строке следующим образом:

Числовые типы записываются в текстовом виде без потери точности представления. Сначала на основе примитивного значения порождается экземпляр соответствующего класса-«обертки», затем у него вызывается метод toString(). Но поскольку эти действия снаружи незаметны, JVM оптимизирует их и преобразует примитивные значения в текст напрямую.

Булевские величины приводятся к строке «true» или «false» в зависимости от значения.

Для объектных величин вызывается метод toString(). Если метод возвращает null, то результатом будет строка “null”.

Для null-значения генерируется строка “null”.

Запрещенные преобразования
Не все переходы между произвольными типами допустимы. Например, к запрещенным преобразованиям относятся: переходы от любого ссылочного типа к примитивному и наоборот (кроме преобразования к строке), boolean можно привести только к этому типу или же к строке. Кроме того невозможно привести друг к другу, классы находящиеся на соседних ветвях дерева наследования. В примере, который рассматривался для иллюстрации ссылочных типов, переход от ChildY к ChildZ запрещен.
Этим список запрещенных преобразований не исчерпывается. Он довольно широк и в тоже время все варианты достаточно очевидны, поэтому подробно рассматриваться не будут. Желающие могут получить полную информацию из спецификации.
Разумеется, попытка осуществить запрещенное преобразование вызовет ошибку.

Применение приведений
Ситуации применения преобразования типов могут быть сгруппированы следующим образом:

Присвоение значений переменным (assignment). Не все переходы допустимы при таком преобразовании – ограничения выбраны таким образом, чтобы не могла возникнуть исключительная ситуация.

Вызов метода. Это преобразование применяется к аргументам вызываемого метода или конструктора. Такое приведение никогда не порождает ошибок. Так же приведение осуществляется при возвращении значения метода.

Явное приведение. В этом случае явно указывается, к какому типу требуется привести исходное значение.

Оператор конкатенации производит преобразование к строке своих аргументов.

Числовое расширение. Числовые операции могут потребовать изменения типа аргумента(ов). Это преобразование имеет особое название – расширенное, так как выбор целевого типа может зависеть не только от исходного значения, но и от второго аргумента операции.

Задание #8
Добавить в проект использование приведения для иерархии ваших классов.

Мы закончили нашу прошлую статью о на том, что я пообещал Вам рассказать, какие типы можно приводить и как это все делается. Давайте же приступим.

Приведение типов в арифметических выражениях выполняется автоматически.

byte->short->int->long->float->double

Если операнды a и b комбинируются бинарным оператором (ниже мы это обсудим), перед его исполнением оба операнда преобразуются в данные одного типа следующим образом:

Если один из операторов имеет тип double, второй также преобразуется в double;
Если один из операторов имеет тип float, второй также преобразуется в float;
Если один из операторов имеет тип long, второй также преобразуется в long;
Если один из операторов имеет тип int, второй также преобразуется в int;

Разрешенные преобразования типов

Сплошные линии показывают преобразование, выполненное без потери информации. Это преобразование выполняется неявно. Преобразования, когда может произойти потеря информации, называются каст (casting). Они показанные штриховыми линиями. Если к типу данных на рисунке нет линий, то такое преобразование невозможно. Преобразования с потерей информации нужно проводить очень внимательно. Так, как можно потерять значительную часть данных и при этом программа может работать правильно.

Для сужения каст необходимо сделать явным. Например: byte b = (byte)128; прикастили инт к байт типу.

Предлагаю сделать несколько примеров.

Вы могли немного не понять данный код, так как я еще не объяснил, что такое компилятор, константы и т.д. Далее по обучению я все расскажу, хотя должен был сделать это раньше. А сейчас я хочу описать, какими правилами должны обладать названия переменных.

Имена переменных не могут начинаться с цифры, в именах не могут использоваться как символы арифметических и логических операторов, а также символ ‘#’.
Применение символов ‘$’ или ‘_’ приемлемо, включая первую позицию и имя.
Переменная примитивного типа, объявленная как член класса (глобальная переменная), по умолчанию задается нулем.
Если переменная объявлена как локальная переменная в методе, перед использованием она должна обязательно быть проинициализирована. Так как локальные переменные не изициализируются по умолчанию. Это значит, что Вы не можете объявить локальную переменную и оставить ее без инициализации. То есть вот так: int i;. Если Вы так сделаете в методе, компилятор попросит Вас задать значение по умолчанию в то время, как создав такую переменную как член класса (глобальную) компилятор сам задаст ей значение 0.
Область действия и время жизни переменной ограничено блоком {}, в котором она объявлена. Если Вы создали переменную внутри метода (как мы это делали в примерах), то Вы не сможете использовать ее вне метода, так как метод ограничен скобками {}. Глобальную переменную видно во всех блоках.
Также запрещено использовать зарезервированные слова java. Весь перечень ключевых слов можно увидеть на картинке ниже.

И так, как в этой статье я затронул выражение бинарный оператор, то предлагаю рассмотреть и операторы в Java. Тем более, что теории не так и много.

Java имеет несколько типов операторов: простое присваивание, арифметическое, унарное, равноправное и реляционное, условное, сравнение типов, побитовое и битовое смещение.

Много умных слов, но очень просто все объяснит вот эта картинка:

На первых порах мы будем пользоваться побитовым сравнением, присваиванием, и постфиксными операторами. Другие операторы встречаются не так часто, поэтому мы рассмотрим только те, которыми будем пользоваться.

public class OperatorsInJava {

int a = 5 ;

int b = 6 ;

int sum = a + b;

int difference = a - b;

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 .