第 5 天的問題

下面的程序是對兩個十六進制（hex）字面常量進行相加，然后打印出十六進制的結果。這個程序會打印出什么呢？

public class JoyOfHex {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Long.toHexString(0x100000000L + 0xcafebabe));
    }
}

第 5 天問題的解答

看起來很明顯，該程序應該打印出1cafebabe。畢竟，這確實就是十六進制數字10000000016與cafebabe16的和。該程序使用的是long型運算，它可以支持16位十六進制數，因此運算溢出是不可能的。

遺憾的告訴你，結果是cafebabe，并沒有任何前導的1。這個輸出表示的是正確結果的低32位，但是不知何故，第33位丟失了。

原因

十進制字面常量具有一個很好的屬性，即所有的十進制字面常量都是正的，而十六進制或是八進制字面常量并不具備這個屬性。

要想書寫一個負的十進制常量，可以使用一元取反操作符（-）連接一個十進制字面常量。以這種方式，你可以用十進制來書寫任何int或long型的數值，不管它是正的還是負的，并且負的十進制常數可以很明確地用一個減號符號來標識。

但是十六進制和八進制字面常量并不是這么回事，它們可以具有正的以及負的數值。如果十六進制和八進制字面常量的最高位被置位了，那么它們就是負數。在這個程序中，數字0xcafebabe是一個int常量，它的最高位被置位了，所以它是一個負數。它等于十進制數值-889275714。

該程序執行的這個加法是一種"混合類型的計算（mixed-type computation）。左操作數是 long 類型的，而右操作數是 int 類型的。為了執行該計算，Java將int類型的數值用拓寬原始類型轉換提升為一個long類型，然后對兩個long類型數值相加。因為int是一個有符號的整數類型，所以這個轉換執行的是符合擴展，它將負的int類型的數值提升為一個在數值上相等的long類型數值。

解決辦法

System.out.println(Long.toHexString(0x100000000L + 0xcafebabeL));

這個加法的右操作數0xcafebabe被提升為了long類型的數值0xffffffffcafebabeL。這個數值之后被加到了左操作數0x100000000L上。當作為int類型來被審視時，經過符號擴展之后的右操作數的高32位是-1，而左操作數的高32位是1，將這兩個數值相加就得到了0，這也就解釋了為什么在程序輸出中前導1丟失了。

第 5 天問題的總結

這個題給我們的教訓是：混合類型的計算可能會產生混淆，尤其是十六進制和八進制字面常量無需顯式的減號符號就可以表示負的數值。為了避免這種窘境，通常最好是避免混合類型的計算。

對于語言的設計者們來說，應該考慮支持無符號的整數類型，從而根除符號擴展的可能性。可能會有這樣的爭辯：負的十六進制和八進制字面常量應該被禁用，但是這可能會挫傷程序員，他們經常使用十六進制字面常量來表示那些符號沒有任何重要含義的數值。

今天的問題

轉型被用來將一個數值從一種類型轉換到另一種類型。下面的程序連續使用了三個轉型。那么它到底會打印出什么呢？

public class Multicast {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println((int) (char) (byte) -1);
    }
}