在 C# 中从短整型转换为字节时会发生什么？

Question

我有以下代码：

short myShort = 23948;
byte myByte = (byte)myShort;

现在我并不期望 myByte 包含值 23948。我猜测它会包含 255（我相信一个字节的最大值）。

然而，它包含了140个，这让我想知道为什么；幕后到底发生了什么？

请注意，我并不是在找人解决 23948 无法装入一个字节的问题，我只是想知道底层实现

Answer 1

Short 是 2 字节类型，而一个字节就是一个字节。当您从两个字节转换为一个字节时，您会强制系统进行调整，并且原始字节之一（最重要的字节）会被丢弃，数据也会丢失。 23948（二进制：0101 1101 1000 1100）的值剩下的就是 140，二进制转换为 1000 1100。所以你将从：

0101 1101 1000 1100 (2 byte decimal value 23948)

到：

          1000 1100 (1 byte decimal value 140)

你只能通过显式强制转换来做到这一点。如果您尝试将短值分配给字节而不进行强制转换，编译器将抛出错误，因为可能会丢失数据：

无法将类型“short”隐式转换为“byte”。明确的
存在转换（您是否缺少演员表？）

另一方面，如果您从字节强制转换为短整型，则可以隐式执行此操作，因为不会丢失任何数据。

using System;
public class MyClass
{
    public static void Main()
    {
        short myShort = 23948;
        byte myByte = (byte)myShort; // ok
        myByte = myShort; // error: 

        Console.WriteLine("Short: " + myShort);
        Console.WriteLine("Byte:  " + myByte);

        myShort = myByte; // ok

        Console.WriteLine("Short: " + myShort);
    }
}

具有算术溢出和未经检查的上下文：

using System;
public class MyClass {
    public static void Main() {
        unchecked {
            short myShort = 23948;
            byte myByte = (byte)myShort; // ok
            myByte = myShort; // still an error
            int x = 2147483647 * 2; // ok since unchecked
        }   
    }
}

Answer 2

基本上它只需要最后 8 位......但一般来说，当您发现一些令您惊讶的行为时，下一步应该是查阅规范。从第 6.2.1 节开始，我特别强调了与本例相关的情况。

对于从整型到另一种整型的转换，处理取决于发生转换的溢出检查上下文（第 7.6.12 节）：

• 在检查上下文中，如果源操作数的值在目标类型的范围内，则转换成功；但如果源操作数的值在目标类型的范围之外，则抛出 System.OverflowException。< /里>
• 在未经检查的上下文中，转换始终会成功，并按如下方式进行。
  • 如果源类型大于目标类型，则通过丢弃其“额外”最高有效位来截断源值。然后，结果将被视为目标类型的值。
  • 如果源类型小于目标类型，则源值将进行符号扩展或零扩展，以便其大小与目标类型相同。如果源类型有符号，则使用符号扩展；如果源类型无符号，则使用零扩展。然后，结果将被视为目标类型的值。
  • 如果源类型与目标类型的大小相同，则源值将被视为目标类型的值。

Answer 3

这取决于;在 checked 上下文中，你会得到一个很大的异常；在 unchecked 上下文（默认）中，您可以保留最后一个字节的数据，就像您所做的一样：

byte b = (byte)(value & 255);

Answer 4

在您的具体情况下，当您查看值的位时，行为非常简单：

short myShort = 0x5D8C; // 23948
byte myByte = (byte)myShort; // myShort & 0xFF

Console.WriteLine("0x{0:X}", myByte); // 0x8C or 140

Answer 5

仅保留最后 8 位。 23948 的二进制为 101110110001100b。最后 8 位是 10001100b，等于 140。

Answer 6

当您将整数类型转换为“较小”整数类型时，仅考虑较小权重位。从数学上讲，就好像您使用了模运算。所以你得到的值是 140，因为 23948 模 256 是 140。

将 long 转换为 int 将使用相同的机制。

Answer 7

这样做的结果是一样的：

byte myByte = (byte)(myShort & 0xFF);

八位以上的所有内容都被简单地丢弃。 23948（0x5D8C）的低八位是140（0x8C）。

Answer 8

嗯...因为当你将短（2 个字节）转换为字节（1 个字节）时，它只得到第一个字节，并且 23948 的第一个字节代表 140。

Answer 9

23948 % 256 = 140，转换后最高有效字节丢失，因此输出为140

Answer 10

就像当你有一个两位数“97”，并将其转换为一位数时，你会丢失 9 并只保留“7”