关于 Java 的 byte 型和 int 型类型之间比较的问题

最近在看 Java，关于类型比较，有一个问题一直想弄清楚。先直接上代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
	// write your code here
        int p = (int)(25);
        byte q = (byte)(25);
        int result = 0;
        if (p == q) {
            result = 1;
        }else{
            result = 2;
        }
        System.out.println("result is "+result);
        return;
    }
}

当一个 byte 类型变量与 int 类型变量进行比较时，head first java 上面的解释是:
The == operator can be used to compare two variables of any kind, and it simply compares the bits.

if (a == b) {...} looks at the bits in a and b and returns true if the bit pattern is the same (although it doesn ’ t care about the size of the variable, so all the extra zeroes on the left end don ’ t matter).

如果按照这个解释，那么==操作符执行的动作应该是将 byte 的 8bit 与 int 的最低位 8bit 逐位比较，如果两者一模一样，则返回 true。

然而我记得以前看过其他语言，还有两种可能的操作：第一种是 cast，将占用空间小的变量转换为空间大的变量，比如将本例中 byte 类型的 p 直接 cast 为 int 类型的变量，这中间隐藏了一次强制类型转换的操作。第二种是 scale up and padding，先将 byte 的 1 字节转换为 int 的 4 字节，然后将 byte 转换后的 int 类型高 2 字节填充为低 2 字节的符号位。我尝试过将上面代码替换为

        int p = (int)(-127);
        byte q = (byte)(-127);

打印结果显示 p 和 q 仍然相等，这样的话，第二种应该是不成立的。

又用 c，C#试验，结果类似，唯一不同的是 C#将 byte 类型处理为 unsigned 类型，不允许赋一个负值。

综上，对于此种比较，一共有三种解释：head first 解释，cast 解释，scale up and padding 解释.

如果按照 head first 的解释，那么 byte 型值 6 应该与整形值 53254 相等，因为前者的二进制是 0000 0110，而后者的二进制值是 1101 0000 0000 0110，因为按照该解释是逐位比较，高位不比。用代码进行试验:

        int p = (int)(53254);
        byte q = (byte)(6);

输出结果是：2，也就是两者并不相等。

想请各位帮我看看，这个是怎么回事？

shayuvpn0001

2018-08-20 13:59:58 +08:00

@honeycomb 谢谢，那就是默认有一次操作将 byte 类型 cast 为 int 类型，然后比较了，那这么看来 head first 里面说的不准确。

@szq8014
@Lonely
恩，刚看到。里面说的 signed extension 和 zero extension 应该就是高位按符号位补齐还是按 0 补齐了。JVM 和 Java Language Spec.我确实是想看，我以前是写 C#的，知道有这些东西，但细节方面还是不了解。现在是急着面试，也没办法全看，只能需要的时候看一点是一点了。为了追求速度，也只能有问题就直接上来问，厚着脸皮当伸手党了。

按照 @szq8014 给的 JVM Spec.中 Table 2.3 Actual and Computational types in the JVM 的描述，我理解为 JVM 在做计算的时候是将 boolean, byte, char, short 都用 int 来处理的。如果按照 @Lonely 指出的有 binary numeric promotion，那么我理解比较一个 long 和 byte 比较也会发生 binary numeric promotion。

@szq8014 提到了使用 Integer.toBinaryString 打印观察变量的实际情况，我在想如果直接观察编译后生成的字节码应该也能看出端倪吧（虽然我现在还没仔细了解字节码）

还有一点就是我想了解一下这个 binary promotion 或者说 signed/zero extension 是在编译器编译成字节码时就完成了还是在 JVM 运行的时候才完成的。

sorry，唠唠叨叨说了一大堆。