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

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)。

其他回答

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。

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。

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。

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);

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)