Особенности реализации типа byte в Java Sun’s J2SDK

Написать эту статью меня побудило собственное блуждание среди трех сосен. И, промучавшись пару вечеров с тривиальной ситуацией, я понял, что она недокументированна и требует разъяснений.

Стандарты определяют byte, как встроенный тип позволяющий представлять числа от –128 до 127 [1, 103]. Кроме этого определено, что в Java все числовые типы являются знаковыми и модификатор unsigned не поддерживается. Известно так же, что Java не любит работать с типами ниже int и в большинстве случаев перед выполнением операций автоматически дополняет значения типа byte, char, short до типа int [2, 17].

Зная все выше сказанное, я редко пользуюсь типами ниже int по собственной инициативе – зачем лишний раз заставлять и без того не быструю виртуальную машину выполнять дополнительные преобразования. Однако в тех ситуациях когда, какая-либо функция возвращает byte или byte[] Вам придется работать с этими типами и учитывать их особенности.

Для начала рассмотрим пример, не вызывающий ошибок компиляции:

public class Class1{ 
public static void main (String[] args) { 
 
byte b = 26; 
 
} 
} 

В этом примере переменной b присваивается десятичное значение 26, которое не выходит за пределы диапазона типа byte. Проверив, содержимое переменной b отладчиком увидим в шестнадцатеричном виде: b = 0x1A, что соответствует 26 десятичным. Теперь рассмотрим шестнадцатеричное число - 0xC4, которое для без знаковых переменных соответствовало бы десятичному 196, а в Java соответствует –60 для byte с учетом знака. Проведем следующий эксперимент для числа –60:

 
public class Class1{ 
public static void main (String[] args) { 
 
byte b = -60; 
 
} 
} 

Этот вариант класса Class1 тоже компилируется без ошибок, но давайте посмотрим, что находится в переменной b с помощью отладчика - как и ожидалось она содержит «С4», но в несколько ином виде, чем в предыдущем варианте, а именно – «0xFFFFFFC4». Таким образом, компилятор выполнил пресловутое дополнение до int автоматически. Причем, что особенно интересно, так это то, что в случае если метод возвращает byte[] положительные числа в этом массиве будут типа byte, а отрицательные типа int. В моем случае это был метод public byte[] MessageDigest.digest() и соответствующий массив имел приблизительно такой вид: {0xffffffc4, 0xffffffc9, 0x33, 0x4b, 0xffffffac, …}.

В принципе ничего страшного в этом нет, но давайте попробуем откомпилировать следующий фрагмент кода и посмотрим, что из этого получится.

public class Class1{ 
public static void main (String[] args) { 
 
byte b = 0xC4; 
 
} 
}

Данный пример идентичен предыдущему, за исключением формата представления числа –60. И он то, как раз вызывает ошибку компиляции. Поток ошибок в Linux приведен ниже:

Class1.java:5: possible loss of precision
found : int
required: byte
byte b = 0xc4;
^
1 error

В VJ++ эта программа приводит к ошибке Compiler Error J0068 Cannot implicitly convert 'int’ to 'byte'. Для того, чтобы заставить Java «проглотить» исходный код необходимо выполнить явное преобразование типа как показано ниже:

public class Class1{ 
public static void main (String[] args) { 
 
byte b = (byte)0xC4; 
 
} 
} 

Приведенная программа выглядит парадоксально, так как с первого взгляда подобное преобразование бессмысленно, однако учитывая все вышесказанное, оно просто необходимо. Более того, если Вам придется преобразовывать 16-ричное представление byte в строку, Вы столкнетесь с тем, что длина строки равна 2 для положительных byte, и 8 для отрицательных, приведенных к int.

Подводя итог статье, хочется отметить, что проще всего пользоваться типами, начинающимися с int и выше. Но при обработке массивов с младшими типами необходимо помнить о метаморфозах автоматического приведения типов.
 

Используемая литература

Чен М. С. Грифис С. В. Изи Э. Ф. «Программирование на JAVA: 1001 совет», Мн.: ООО «Попурри», 1997.

Стефен Р. Дэвис «Программирование на Microsoft Visual Java++», М.: издательский отдел «Русская Редакция» TOO “Channel Trading, Ltd.”, 1997