看看这段c#代码:

byte x = 1;
byte y = 2;
byte z = x + y; // ERROR: Cannot implicitly convert type 'int' to 'byte'

在字节(或短)类型上执行的任何数学运算的结果都隐式地转换回整数。解决方案是显式地将结果转换回一个字节:

byte z = (byte)(x + y); // this works

我想知道的是为什么?是建筑吗?哲学吗?

我们有:

Int + Int = Int 长+长=长 浮+浮=浮 Double + Double = Double

所以为什么不呢:

字节+字节=字节 空头+空头=空头?

一点背景知识:我正在对“小数字”(即< 8)执行一个长列表的计算,并将中间结果存储在一个大数组中。使用字节数组(而不是int数组)更快(因为缓存命中)。但是大量的字节强制转换散布在代码中,使得代码更加难以阅读。


当前回答

我怀疑c#实际上是在调用int上定义的运算符+(它返回一个int,除非你在一个检查块中),并隐式地将你的bytes/shorts都转换为int。这就是为什么行为看起来不一致。

其他回答

就“为什么会发生这种情况”而言,这是因为正如其他人所说的那样,c#中没有为byte、sbyte、short或ushort的算术定义任何操作符。这个答案是关于为什么没有定义这些操作符。

我相信这主要是为了性能。处理器具有本地操作,可以非常快速地处理32位的算术。可以自动地将结果转换回字节,但如果您不希望发生这种行为,则会导致性能损失。

我认为这在一个带注释的c#标准中提到过。看……

编辑:令人恼火的是,我现在已经查看了带注释的ECMA c# 2规范、带注释的MS c# 3规范和注释的CLI规范,但据我所知,它们都没有提到这一点。我相信我已经看到了上面给出的理由,但如果我知道在哪里,我就被吹了。对不起,参考粉丝们:(

从.NET框架代码:

// bytes
private static object AddByte(byte Left, byte Right)
{
    short num = (short) (Left + Right);
    if (num > 0xff)
    {
        return num;
    }
    return (byte) num;
}

// shorts (int16)
private static object AddInt16(short Left, short Right)
{
    int num = Left + Right;
    if ((num <= 0x7fff) && (num >= -32768))
    {
        return (short) num;
    }
    return num;
}

使用。net 3.5及以上版本进行简化:

public static class Extensions 
{
    public static byte Add(this byte a, byte b)
    {
        return (byte)(a + b);
    }
}

现在你可以做:

byte a = 1, b = 2, c;
c = a.Add(b);

没有为字节定义加法。所以它们被转换为int类型进行加法运算。对于大多数数学运算和字节来说都是如此。(请注意,这是在旧语言中使用的方式,我假设它在今天仍然适用)。

C#

ECMA-334指出,只有在int+int、uint+uint、long+long和ulong+ulong (ECMA-334 14.7.4)上,加法才被定义为合法。因此,这些是关于14.4.2需要考虑的候选操作。由于存在从byte到int、uint、long和ulong的隐式强制转换,所有加法函数成员都是14.4.2.1下适用的函数成员。我们必须根据14.4.2.3中的规则找到最佳隐式转换:

将(C1)转换为int(T1)比将(C2)转换为uint(T2)或ulong(T2)更好,因为:

如果T1是int, T2是uint或ulong, C1是更好的转换。

将(C1)转换为int(T1)比将(C2)转换为long(T2)更好,因为从int转换为long存在隐式转换:

如果存在从T1到T2的隐式转换,且不存在从T2到T1的隐式转换,则C1是更好的转换。

因此使用int+int函数,该函数返回int型。

可以说它深埋在c#规范中。

CLI

CLI只对6种类型(int32、native int、int64、F、O和&)起作用。(ECMA-335分区3节1.5)

Byte (int8)不是这些类型之一,在添加之前会自动强制转换为int32。(ECMA-335分区3节1.6)

我怀疑c#实际上是在调用int上定义的运算符+(它返回一个int,除非你在一个检查块中),并隐式地将你的bytes/shorts都转换为int。这就是为什么行为看起来不一致。