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

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);

其他回答

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。

This was probably a practical decision on the part of the language designers. After all, an int is an Int32, a 32-bit signed integer. Whenever you do an integer operation on a type smaller than int, it's going to be converted to a 32 bit signed int by most any 32 bit CPU anyway. That, combined with the likelihood of overflowing small integers, probably sealed the deal. It saves you from the chore of continuously checking for over/under-flow, and when the final result of an expression on bytes would be in range, despite the fact that at some intermediate stage it would be out of range, you get a correct result.

另一种想法是:必须模拟这些类型上的溢出/欠流,因为它不会自然地发生在最可能的目标cpu上。何苦呢?

我认为这是一个关于哪种操作更常见的设计决策……如果byte+byte = byte,可能更多的人会被强制转换为int类型的结果所困扰。

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。

我记得曾经读过Jon Skeet(现在找不到了,我会继续找)关于字节如何实际上不会重载+操作符的内容。事实上,当像您的示例中那样添加两个字节时,每个字节实际上都被隐式转换为int。其结果显然是一个整型。至于为什么要这样设计,我将等待乔恩·斯基特自己发布:)

编辑:找到了!这里有关于这个话题的很棒的信息。