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
这是我对这个话题的大部分回答，首先是针对这里的一个类似问题。
默认情况下，所有小于Int32的整数运算在计算前四舍五入到32位。结果为Int32的原因仅仅是让它在计算后保持原样。如果检查MSIL算术操作码，它们操作的唯一整型数字类型是Int32和Int64。这是“故意的”。
如果您希望结果以Int16格式返回，则在代码中执行强制转换或编译器(假设)在“底层”发出转换都无关紧要。
例如，要执行Int16算术:
short a = 2, b = 3;
short c = (short) (a + b);
这两个数字将扩展为32位，然后相加，然后截短为16位，这是MS所希望的。
使用短(或字节)的优势主要是在有大量数据(图形数据、流等)的情况下存储。
其他回答
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)
这是由于溢出和携带。
如果您将两个8位数字相加，它们可能会溢出到第9位。
例子:
1111 1111
+ 0000 0001
-----------
1 0000 0000
我不确定，但我假设int型、long型和double型被赋予了更多的空间，因为它们确实相当大。此外，它们是4的倍数，这对计算机来说更有效，因为内部数据总线的宽度是4字节或32位(64位现在越来越普遍)宽。Byte和short的效率稍低，但它们可以节省空间。
根据c#语言规范1.6.7.5 7.2.6.2二进制数值提升，如果不能将操作数归入其他类别，则将两个操作数都转换为int。我的猜测是，他们没有重载+操作符以将字节作为参数，但希望它的行为有点正常，所以他们只是使用int数据类型。
c#语言规范
在添加字节和将结果截断回字节时显示一些低效的答案是不正确的。X86处理器有专门为8位数的整数运算而设计的指令。
事实上，对于x86/64处理器，执行32位或16位操作的效率低于64位或8位操作，因为必须对操作数前缀字节进行解码。在32位机器上，执行16位操作需要同样的代价，但是仍然有专门的8位操作的操作码。
许多RISC架构都有类似的本地字/字节高效指令。那些通常没有存储并转换为某个比特长度的signed值的类型。
换句话说，这个决定必须基于对字节类型用途的感知，而不是由于硬件的底层低效率。
代码片段的第三行:
byte z = x + y;
实际上意味着
byte z = (int) x + (int) y;
因此，对字节没有+操作，字节首先被转换为整数，两个整数相加的结果是一个(32位)整数。
