Question

“造型”（Cast）的作用是“与一个模型匹配”。在适当的时候，Java 会将一种数据类型自动转换成另一种。例如，假设我们为浮点变量分配一个整数值，计算机会将 int 自动转换成 float。通过造型，我们可明确设置这种类型的转换，或者在一般没有可能进行的时候强迫它进行。

为进行一次造型，要将括号中希望的数据类型（包括所有修改符）置于其他任何值的左侧。下面是一个例子：

void casts() {

int i = 200;

long l = (long)i;

long l2 = (long)200;

}

正如您看到的那样，既可对一个数值进行造型处理，亦可对一个变量进行造型处理。但在这儿展示的两种情况下，造型均是多余的，因为编译器在必要的时候会自动进行 int 值到 long 值的转换。当然，仍然可以设置一个造型，提醒自己留意，也使程序更清楚。在其他情况下，造型只有在代码编译时才显出重要性。

在 C 和 C++中，造型有时会让人头痛。在 Java 里，造型则是一种比较安全的操作。但是，若进行一种名为“缩小转换”（Narrowing Conversion）的操作（也就是说，脚本是能容纳更多信息的数据类型，将其转换成容量较小的类型），此时就可能面临信息丢失的危险。此时，编译器会强迫我们进行造型，就好象说：“这可能是一件危险的事情——如果您想让我不顾一切地做，那么对不起，请明确造型。”而对于“放大转换”（Widening conversion），则不必进行明确造型，因为新类型肯定能容纳原来类型的信息，不会造成任何信息的丢失。

Java 允许我们将任何主类型“造型”为其他任何一种主类型，但布尔值（bollean）要除外，后者根本不允许进行任何造型处理。“类”不允许进行造型。为了将一种类转换成另一种，必须采用特殊的方法（字串是一种特殊的情况，本书后面会讲到将对象造型到一个类型“家族”里；例如，“橡树”可造型为“树”；反之亦然。但对于其他外来类型，如“岩石”，则不能造型为“树”）。

1. 字面值

最开始的时候，若在一个程序里插入“字面值”（Literal），编译器通常能准确知道要生成什么样的类型。但在有些时候，对于类型却是暧昧不清的。若发生这种情况，必须对编译器加以适当的“指导”。方法是用与字面值关联的字符形式加入一些额外的信息。下面这段代码向大家展示了这些字符。

//: Literals.java

class Literals {
  char c = 0xffff; // max char hex value
  byte b = 0x7f; // max byte hex value
  short s = 0x7fff; // max short hex value
  int i1 = 0x2f; // Hexadecimal (lowercase)
  int i2 = 0X2F; // Hexadecimal (uppercase)
  int i3 = 0177; // Octal (leading zero)
  // Hex and Oct also work with long.
  long n1 = 200L; // long suffix
  long n2 = 200l; // long suffix
  long n3 = 200;
  //! long l6(200); // not allowed
  float f1 = 1;
  float f2 = 1F; // float suffix
  float f3 = 1f; // float suffix
  float f4 = 1e-45f; // 10 to the power
  float f5 = 1e+9f; // float suffix
  double d1 = 1d; // double suffix
  double d2 = 1D; // double suffix
  double d3 = 47e47d; // 10 to the power
} ///:~

十六进制（Base 16）——它适用于所有整数数据类型——用一个前置的 0x 或 0X 指示。并在后面跟随采用大写或小写形式的 0-9 以及 a-f。若试图将一个变量初始化成超出自身能力的一个值（无论这个值的数值形式如何），编译器就会向我们报告一条出错消息。注意在上述代码中，最大的十六进制值只会在 char，byte 以及 short 身上出现。若超出这一限制，编译器会将值自动变成一个 int，并告诉我们需要对这一次赋值进行“缩小造型”。这样一来，我们就可清楚获知自己已超载了边界。

八进制（Base 8）是用数字中的一个前置 0 以及 0-7 的数位指示的。在 C，C++或者 Java 中，对二进制数字没有相应的“字面”表示方法。

字面值后的尾随字符标志着它的类型。若为大写或小写的 L，代表 long；大写或小写的 F，代表 float；大写或小写的 D，则代表 double。

指数总是采用一种我们认为很不直观的记号方法：1.39e-47f。在科学与工程学领域，“e”代表自然对数的基数，约等于 2.718（Java 一种更精确的 double 值采用 Math.E 的形式）。它在象“1.39×e 的-47 次方”这样的指数表达式中使用，意味着“1.39×2.718 的-47 次方”。然而，自 FORTRAN 语言发明后，人们自然而然地觉得 e 代表“10 多少次幂”。这种做法显得颇为古怪，因为 FORTRAN 最初面向的是科学与工程设计领域。理所当然，它的设计者应对这样的混淆概念持谨慎态度（注释①）。但不管怎样，这种特别的表达方法在 C，C++以及现在的 Java 中顽固地保留下来了。所以倘若您习惯将 e 作为自然对数的基数使用，那么在 Java 中看到象“1.39e-47f”这样的表达式时，请转换您的思维，从程序设计的角度思考它；它真正的含义是“1.39×10 的-47 次方”。

①：John Kirkham 这样写道：“我最早于 1962 年在一部 IBM 1620 机器上使用 FORTRAN II。那时——包括 60 年代以及 70 年代的早期，FORTRAN 一直都是使用大写字母。之所以会出现这一情况，可能是由于早期的输入设备大多是老式电传打字机，使用 5 位 Baudot 码，那种码并不具备小写能力。乘幂表达式中的‘E’也肯定是大写的，所以不会与自然对数的基数‘e’发生冲突，后者必然是小写的。‘E’这个字母的含义其实很简单，就是‘Exponential’的意思，即‘指数’或‘幂数’，代表计算系统的基数——一般都是 10。当时，八进制也在程序员中广泛使用。尽管我自己未看到它的使用，但假若我在乘幂表达式中看到一个八进制数字，就会把它认作 Base 8。我记得第一次看到用小写‘e’表示指数是在 70 年代末期。我当时也觉得它极易产生混淆。所以说，这个问题完全是自己‘潜入’FORTRAN 里去的，并非一开始就有。如果你真的想使用自然对数的基数，实际有现成的函数可供利用，但它们都是大写的。”

注意如果编译器能够正确地识别类型，就不必使用尾随字符。对于下述语句：

long n3 = 200;

它并不存在含混不清的地方，所以 200 后面的一个 L 大可省去。然而，对于下述语句：

float f4 = 1e-47f; //10 的幂数

编译器通常会将指数作为双精度数（double）处理，所以假如没有这个尾随的 f，就会收到一条出错提示，告诉我们须用一个“造型”将 double 转换成 float。

2. 转型

大家会发现假若对主数据类型执行任何算术或按位运算，只要它们“比 int 小”（即 char，byte 或者 short），那么在正式执行运算之前，那些值会自动转换成 int。这样一来，最终生成的值就是 int 类型。所以只要把一个值赋回较小的类型，就必须使用“造型”。此外，由于是将值赋回给较小的类型，所以可能出现信息丢失的情况）。通常，表达式中最大的数据类型是决定了表达式最终结果大小的那个类型。若将一个 float 值与一个 double 值相乘，结果就是 double；如将一个 int 和一个 long 值相加，则结果为 long。