类型转换

一、类型转换概述

在 Java 中，当不同数据类型的变量或值进行运算、赋值时，需要进行类型转换。类型转换分为两种：自动类型转换（隐式转换）和强制类型转换（显式转换），其核心依据是数据类型的 “取值范围”（或 “容量”）。

二、自动类型转换（隐式转换）

1. 定义

当两种数据类型兼容，且目标类型的取值范围大于源类型时，Java 会自动将源类型转换为目标类型，无需手动干预，称为自动类型转换，具体转换规则如下图。

2. 核心规则

• “小转大” 安全：取值范围小的类型可以自动转换为取值范围大的类型（不会丢失数据）。
• 基本数据类型转换顺序（按取值范围从小到大）：
  byte → short → int → long → float → double
  （注：char类型比较特殊，会先转换为int再参与其他转换，即char → int → long → ...）

3. 常见场景及示例

（1）赋值时的自动转换

当将 “小范围类型的值” 赋值给 “大范围类型的变量” 时，自动转换：

byte b = 10;
short s = b; // byte → short（自动转换）
int i = s;   // short → int（自动转换）
long l = i;  // int → long（自动转换）
float f = l; // long → float（自动转换，float范围比long大）
double d = f; // float → double（自动转换）

（2）运算时的自动转换

不同类型的变量混合运算时，会先自动转换为 “范围最大的类型”，再运算：

int a = 10;
double b = 3.14;
double sum = a + b; // int自动转换为double，结果为double

（3）char 类型的特殊转换

char类型本质是 Unicode 编码（无符号整数），会自动转换为int及更大范围的类型：

char c = 'A'; // 'A'的Unicode编码是65
int num = c;  // char → int（自动转换，num的值为65）
long l = c;   // char → int → long（自动转换）

（4）常量的自动转换

当整数常量的值在目标类型范围内时，可直接赋值（即使类型不同）：

byte b = 127; // 127是int常量，但在byte范围（-128~127）内，自动转换
short s = 32767; // 32767是int常量，在short范围（-32768~32767）内，自动转换

三、强制类型转换（显式转换）

1. 定义

当需要将取值范围大的类型转换为取值范围小的类型时，Java 不会自动转换，必须手动使用 “强制转换符”(目标类型)，称为强制类型转换。

2. 语法格式

目标类型 变量名 = (目标类型) 源类型的值;

3. 常见场景及示例

（1）赋值时的强制转换

将 “大范围类型的值” 赋值给 “小范围类型的变量” 时，必须强制转换：

double d = 3.14;
int i = (int) d; // double → int（强制转换，i的值为3）

long l = 10000000000L;
int num = (int) l; // long → int（强制转换，结果可能溢出）

（2）运算后的强制转换

byte/short/char类型的变量运算时，结果会自动提升为int，若需赋值回原类型，必须强制转换：

byte b1 = 10;
byte b2 = 20;
// byte sum = b1 + b2; // 编译报错：b1+b2结果为int，不能直接赋值给byte
byte sum = (byte) (b1 + b2); // 强制转换为byte（sum的值为30）

4. 强制类型转换的风险

（1）精度损失（针对浮点型转整数型）

浮点型（float/double）转换为整数型（byte/short/int/long）时，会直接截断小数部分，丢失精度：

double d = 9.99;
int i = (int) d; // 结果为9（小数部分.99被截断，不是四舍五入）

float f = 3.14f;
long l = (long) f; // 结果为3（丢失小数部分）

（2）数据溢出（针对整数型之间的转换）

当源类型的值超过目标类型的取值范围时，转换结果会 “溢出”，得到错误的数值（底层二进制截断导致）：

int i = 300;
byte b = (byte) i; // byte范围是-128~127，300超过范围，结果为44（溢出错误）

long l = 2147483648L; // int最大值是2147483647
int num = (int) l; // 结果为-2147483648（溢出错误）

（3）布尔类型不可转换

boolean类型与任何其他类型（包括基本类型和引用类型）都不兼容，不能进行任何类型转换：

boolean flag = true;
// int i = (int) flag; // 编译报错：不兼容的类型

四、引用数据类型的转换（补充）

引用数据类型的转换仅适用于有继承 / 实现关系的类型（如子类与父类、实现类与接口），分为：

1. 向上转型（自动转换）：子类对象 → 父类 / 接口类型（安全，无需强制转换）

   class Dog extends Animal {}
   Animal animal = new Dog(); // Dog（子类）→ Animal（父类），自动转换
   

2. 向下转型（强制转换）：父类 / 接口类型 → 子类类型（有风险，需先用instanceof判断）

   Animal animal = new Dog();
   if (animal instanceof Dog) { // 先判断，避免类型转换异常
       Dog dog = (Dog) animal; // 强制转换，安全
   }
   

   • 风险：若父类引用的对象不是目标子类类型，会抛出ClassCastException（类型转换异常）。

本节关于类型转换还可以参考

数据类型-基本数据类型

程序圆

• 8月4日
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