13

Создадим переменную, увеличим на 1, выведем на печать:

byte a = 127; 
a++; 
System.out.print(a);

Почему выходит -128? Логично, что byte не может быть больше 127. Но хотелось бы точного ответа.

0

3 ответа 3

15

В переменной типа byte содержится 8 бит. Старший (самый левый) бит отвечает за знак. Если старший бит 1, то число отрицательное, если 0 - то неотрицательное (ноль или положительное).

127 в двоичном представлении - 01111111.

Если к этому числу добавить 1, то получится 10000000 (-128), то есть увеличивая число, мы "залезли" в знаковый бит и превратили число в самое маленькое отрицательное, которое может содержать тип byte.

13

Все дело в двоичном представлении числа.

Переменная типа byte, как ни странно, занимает ровно 1 байт, а как известно это 8 бит (в подавляющем большинстве случаев).

Число 127 из 10-ой системы счисления выглядит как 0111 1111 в двоичной системе счисления. Таким образом, при прибавлении 1, число приобретает вид 1000 0000, что при приведении в десятичную систему счисления без всяких преобразований (положительные же числа именно так и представлены в памяти, т.е. прямым кодом), получается число 128, но отрицательные же числа в java (да и вообще на большинстве ЭВМ) представлены дополнительным кодом числа (необходимым для того, чтобы операции сложения и вычитания выполнялись одинаково для знаковых и беззнаковых чисел), в котором старший разряд (т.е. самый старший бит байта) является знаковым.

Таким образом, если старший бит байта переменной типа byte имеет значение 0, то число, находящееся в этом байте, записано в прямом коде и является беззнаковым (положительным), иначе если 1, то переменная определенно представляет отрицательное число, записанное в дополнительном коде.

Чтобы вам стало понятнее, то представьте, что затем происходит преобразование числа из обратного кода (т.е. пусть мы будем получать прямой код числа, взятого по модулю):

Все разряды числа инвертируются, а к результату прибавляется 1

Это чтобы было понятно как представлены внутри байта остальные числа {-127, -126, ..., -1}, в нашем же случае после применения данной операции мы снова получим двоичное число 1000 0000 (в отличие от применения данной операции к другим отрицательным числам из данного множества), т.е. 128, но мы знаем, что в доп коде у этого числа старший разряд был 1, а значит - это знаковое (отрицательное) число -128.

6

Потому что Java никак не обрабатывает переполнение и в результате применения математических операций на двоичных числах получается такой результат.

Ваш ответ

Нажимая «Отправить ответ», вы соглашаетесь с условиями пользования и подтверждаете, что прочитали политику конфиденциальности.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.