将强制转换应用于整数和浮点除法的结果：这里发生了啥？

Posted 2023-03-14

【中文标题】将强制转换应用于整数和浮点除法的结果：这里发生了啥？

【英文标题】：Applying casts to the results of integer and floating point division: what's going on here?将强制转换应用于整数和浮点除法的结果：这里发生了什么？

【发布时间】：2011-08-04 23:41:23

【问题描述】：

我是初学者，有些东西对我来说没有多大意义。请好心解释一下我哪里出错了。如果之前有人问过这个问题，我很抱歉。

这里小数点的存在意味着这些是使用浮点除法计算的。

System.out.println(1/3.0); // this prints: 0.3333333333333333
System.out.println(1.0/3); // this prints: 0.3333333333333333
System.out.println(1.0/3.0); // this prints: 0.3333333333333333

显然，下面是“截断整数除法”的示例。这对我来说似乎有点奇怪，但没关系。

System.out.println(1/3); // this prints: 0

可以这样说：“在下面的行中，（双）演员被评估为第一个。它实际上是说：“将 1/3 视为双 - 不要使用截断整数除法。而是使用浮点除法。""

System.out.println((double)1/3); // this prints: 0.3333333333333333

下面，但是我们得到 0.0 - 这是怎么发生的？

System.out.println((double)(1/3)); // this prints: 0.0

好的，所以可能额外的括号意味着 (1/3) 被评估为第一个。它使用截断整数除法进行评估，产生 0。然后应用双精度，给我们 0.0 Ok，这是有道理的

好的，所以我们也许可以在这里提出一些一般规则：

规则 1：(double) 表达式意味着先应用 (double) 类型转换，然后计算表达式。

规则 2：(double) (expression) 表示计算表达式 然后 应用强制转换。 太好了！

所以在下面的下一行我们有： (int) 表达式，所以我想我们可以应用规则 1)。 (int) cast 被评估为第一个。它有效地表示：“将 1.0/3 视为 int - 不要像使用 double 一样使用尽可能多的内存。不要使用浮点除法，而是应用截断整数除法。”“所以我们有 0 对吗？不.

System.out.println((int)1/3.0); // this prints: 0.3333333333333333

好的，所以我们有 0.33333，所以 (int) 演员表不会被评估为第一个。就好像它不存在一样。让我们提出第三条规则：

规则 3：(int) 表达式意味着完全忽略 (int) 强制转换，只是评估表达式，就像 (int) 甚至不存在一样。

好的，将规则 3 应用于下面的行，我们有 (int) 但我们将忽略它。 1.0/3.0 用浮点除法计算得到 0.3333333。成功！

System.out.println((int)1.0/3.0); // this prints: 0.3333333333333333

在下面的最后一行中，我们再次使用 (int)，但我们将忽略它。 (1.0/3) 使用浮点除法计算得出 0.3333333333 对吗？没有。

System.out.println((int)(1.0/3)); // this prints: 0

好吧，我现在很困惑。请你能帮我解决这个问题吗？

【问题讨论】：

不要这样制定自己的规则。一段时间后你会迷惑自己。

【参考方案1】：

Java 的语言解析规则基本上是根据其操作顺序 规则在您的代码中随处暗示大量括号。了解 Java 认为括号的位置将有助于您理解这种行为。当你说：

(double) 1 / 3.0

...这相当于说：

((double) 1) / 3.0

这意味着 1 被转换为双精度数，而 3.0 自动成为双精度数，因此您最终将进行浮点除法而不是整数除法。 (double) 1 / 3 也会发生同样的事情，因为除数是 double，所以即使被除数是 int，系统也会意识到您想要进行浮点除法。除非您特别要求，否则编译器不希望您丢失精度，因此任何时候被除数或除数为double，它都会执行double 除法。

另一方面：

(int) 1 / 3.0

... 同说：

((int) 1) / 3.0

在这种情况下，您是在告诉编译器它已经知道什么：除数 (1) 是 int。然后你要求它除以double 值（3.0）。因为被除数是double，所以会执行double除法。

正如您所指出的，1/3 将产生零，因为这就是整数除法的工作方式，并且两个数字都是整数。 1/(int)3.0 也会发生同样的情况，因为您告诉编译器在除法发生之前将 3.0 变为 int（如在 1/((int)3.0) 中）。

要记住的最后一点是(int) 0.33 也将转换为0，因为整数不能包含十进制值。所以当你说(int)(1.0/3)时，你是在做double除法，但随后你将双精度转换为int，产生0。

【讨论】：

啊，好吧，现在说得通了！我认为我的问题中的规则 1 和 2 可能是正确的！但我误解了如何应用演员表——这意味着什么。非常感谢大家花时间帮助我。堆栈溢出规则。

【参考方案2】：

这是在Java Language Specification - Numeric Promotions中指定的

如果任何操作数是引用类型，则执行拆箱转换（第 5.1.8 节）。

然后：

如果任一操作数是 double 类型，则另一个将转换为 double。

否则，如果任一操作数为浮点类型，则将另一个转换为浮点类型。

否则，如果其中一个操作数是 long 类型，则另一个将转换为 long。

否则，两个操作数都转换为 int 类型。

这个概念叫做拉宽转换：

5.1.2 拓宽基元转换

以下 19 种基本类型的特定转换称为加宽基本类型转换：

byte 到 short、int、long、float 或 double 短于 int、long、float 或 double char 转换为 int、long、float 或 double int 到 long、float 或 double long 到 float 或 double 浮动到两倍

原因

(int) (1.0/3) == 0

是因为你将 1.0/3 的结果（0.33333...按上面的规则）显式地转换为一个整数，相当于“floor(result)”（向下取整），所以结果为 0。

Cast 的优先级高于 /，这就是为什么其他操作会误导您的理解：

(double) 1 / 3

首先会显式地将 1 转换为双精度值 1.0，因此上述规则的结果再次等于 0.3333....

【参考方案3】：

强制转换仅应用于紧随其后的表达式。 示例：

(int)1/3  
applies the cast to the 1. equivalent to ((int)1)/3

(int)(1/3)
the cast is applied to the result of the expression.

(int)((double)1.333*(float)3.167)
getting a little more complicated. 1.333 casted to double, 
multiplied by 3.167 casted to a float, with the result casted to an int

希望有帮助！

【参考方案4】：

在所有这些情况下都有两个因素：

Operator precedence 当除法的参数之一是浮点数时，结果是浮点数。

我会从你的问题中举三个例子：

(double) (1/3) - 首先计算括号中的表达式 - (1/3) 是一个整数除法，所以结果是 0，然后将其转换为双精度，你得到 0.0 (int) (1.0/3) - 首先计算括号中的表达式 - (1.0/3) 是浮点除法，所以结果是 0.3333，然后将其转换为 int，得到 0 (double) 1/3 - 首先执行转换，所以(double)1 变为 1.0，然后计算除法 1.0/3 - 这是一个浮点除法，所以结果是 0.3333