Java中按位运算符和位移的有趣行为返回值[重复]

Question

所以我遇到了关于按位运算符和位移的奇怪行为。我试图通过使用位掩码更快地进行小检查，但遇到了这个问题：

public class Weirdness {

    private final static int constant = 3;

    private static int notConstant = 3;

    public void stuff() {
        byte a = 0b1 << 3;
        byte b = 0b1 << (int) 3;
        byte c = 0b1 << constant;
        byte d = 0b1 << notConstant; //error
        byte e = 0b1 << getAnInt(); //error
        byte f = 0b1 << getAFinalInt(); //error
        int i = 3;
        byte g = 0b1 << i; //error
        final int j = 3;
        byte h = 0b1 << j;
    }

    public static int getAnInt() {
        return 3;
    }

    public static final int getAFinalInt() {
        return 3;
    }

}

a、b、c和h不给出编译错误；但是d、e、f 和g 可以。编译器要求显式转换为byte 或将最后一个变量声明为int。我也注意到 bitwize & 和 | 的类似行为。

有人能解释一下这里发生了什么吗？ 为a、b、c 和h 工作的编译器有什么魔力？

编辑：或者这不完全是重复的

我相信这个问题与Why can not I add two bytes and get an int and I can add two final bytes get a byte? 不同，因为导致有趣行为的是编译器如何优化按位移位操作。

而且由于我寻求一个理论上的答案（因为我已经明白我可以通过强制转换来编译我的代码）移位和其他 bitwize 操作如何确定它们的返回值，我相信这个问题可以补充 Java - bit shifting with integers and bytes 并带来更多StackOverflow 的有趣信息。

Answer 1

From JLS：移位表达式的类型是左侧操作数的提升类型。

byte 的提升类型是 int - 这就是为什么在大多数情况下，您必须将结果转换如下：

byte e = (byte) (0b1 << getAnInt()); 

所以真正的问题是为什么在前 3 行中不需要强制转换。现在，这也不准确，因为如果您要更改线路：

private final static int constant = 3;

到：

private final static int constant = 1000;

你会得到一个编译错误：

byte c = 0b1 << constant;

也是。

移位操作可能会创建一个整数，其值大于赋值左侧的字节可以容纳的值 - 这会触发编译时错误并迫使我们强制转换为字节以便仅获取最不重要的字节8 位。

那么为什么在前 3 行中我们不需要强制转换为字节？
编译器识别出我们正在使用一个常量（或一个final），因此“知道”这个值以后不能更改，因此它允许Narrowing Primitive Conversion 分配给左侧的字节-：

byte c = 0b1 << 3;

Answer 2

简答：

编译器知道final 值或literal 不能更改，并且可以安全地将cast constant 和3 隐式转换为具有给定值的byte。

不能以同样的方式推断非最终值。

显式优于隐式。

这是我讨厌 implicit 任何与编写程序有关的事情的一个例子。

运动：

将constant 或文字3 更改为不适合byte 的内容，看看它是如何抱怨的