Java开发笔记（七）强制类型转换的风险

不念不忘少年蓝@ 2022-05-09 07:18 201阅读 0赞

编码过程中，不但能将数字赋值给某个变量，还能将一个变量赋值给另一个变量。比如下面代码把整型变量changjiang赋值给整型变量longRiver：

// 长江的长度为6397千米
    int changjiang = 6397;
    System.out.println("changjiang="+changjiang);
    int longRiver = changjiang; // 把一个整型变量赋值给另一个整型变量
    System.out.println("longRiver="+longRiver);

运行上面的测试代码，发现两个整型变量的数值一模一样。

同类型的变量之间互相赋值完全没有问题，麻烦的是给不同类型的变量赋值。要是把整型变量赋值给长整型变量，则发现编译器直接提示错误，此时需要在原变量前面添加“(新类型)”表示强制转换类型。改写后的变量赋值语句就变成了下面这样：

// 不同类型的变量相互赋值，需要在原变量前面添加“(新类型)”表示强制转换类型
    long longRiver = (long) changjiang; // 把整型变量赋值给长整型变量

然而，不同类型的变量相互赋值是有风险的，尤其是把高精度的数字赋值给低精度的数字，例如将八字节的长整型数强制转成四字节的整型数，结果只有低位的四个字节保留了下来，而高位的四个字节被舍弃掉了。下面做个实验，先用长整型变量保存世界人口的数量74亿，再把该长整型变量赋值给整型变量，具体代码如下所示：

// 截至2018年元旦，世界人口大约有74亿
    long worldPopulation = 7444443881L;
    System.out.println("worldPopulation="+worldPopulation);
    // 把长整型数赋值给整型数会丢失前四个字节
    int shijierenkou = (int) worldPopulation; // 把长整型数强制转成整型数
    System.out.println("shijierenkou="+shijierenkou);

运行以上的实验代码，打印出来的变量值见以下日志：

worldPopulation=7444443881
    shijierenkou=-1145490711

可见长整型数强制转成整型数，结果整个数值都变掉了。

既然整数之间强制转换类型存在问题，小数之间的类型强制转换也不例外。倘若把双精度数强制转换成浮点数，数字精度也会变差。接下来仍然通过实验进行观察，以常见的圆周率为例，它的密率是中国古代数学家祖冲之发现的，其数值为3.1415926，包括小数部分在内共有8位数字。由于double类型的数字精度达到15到16位，因此利用双精度变量保存圆周密率完全没有问题。但是如果将这个密率的双精度变量赋值给浮点变量，又会发生什么情况？下面的代码就演示了把双精度数强制转成浮点数的场景：

// 3.1415926是中国古代数学家祖冲之求得的圆周率数值，又称祖率
    double zulv = 3.1415926;
    System.out.println("zulv="+zulv);
    // 把双精度数赋值给浮点数会丢失数值精度
    float pai = (float) zulv; // 把双精度数强制转成浮点数
    System.out.println("pai="+pai);

运行上述实验代码，日志打印的变量值见下：

zulv=3.1415926
    pai=3.1415925

可见浮点变量保存的密率数值变成了3.1415925，与双精度变量相比，末尾的6变为5。之所以密率数值发生变化，是因为float类型的数字精度只有6到7位，而前述密率的总位数达到8位，显然超出了float类型的精度范围，使得强转之后的浮点变量损失了范围外的精度。

除了整数之间互转、小数之间互转以外，还有整数转小数和小数转整数的情况，可是整数与小数互转依然存在数值亏损的问题。譬如一个双精度变量赋值给一个整型变量，由于整型变量没有空间保存小数部分，因此原本双精度变量在小数点后面的数字全被舍弃。以下代码就示范了这种数字类型转换的例子：

double jiage = 9.9;
    System.out.println("jiage="+jiage);
    // 把小数赋值给整型变量，会直接去掉小数点后面部分，不会四舍五入
    int price = (int) jiage; // 把双精度数强制转成整型数
    System.out.println("price="+price);

运行以上的测试代码，日志打印结果如下：

jiage=9.9
    price=9

果然整型变量丢掉了双精度变量的小数部分，由此可见，不同类型之间的变量互转问题多多，若非必要，一般不进行两个变量的类型强制转换操作。

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