Отличный вопрос!
Согласно спецификации языка, определены следующие операторы числового сложения:
int operator +(int x, int y);
uint operator +(uint x, uint y);
long operator +(long x, long y);
ulong operator +(ulong x, ulong y);
float operator +(float x, float y);
double operator +(double x, double y);
decimal operator +(decimal x, decimal y);
Сложение для byte
не определено. Таким образом, язык применяет конверсию, и превращает byte
в int
, чтобы использовать int operator +(int x, int y);
.
Почему выбирается именно перегрузка с int
, а не, скажем, с uint
? Обратимся снова к спецификации.
Правила конверсии описаны здесь (перевод мой):
Расширение типов для бинарных операторов состоит в применении следующих правил по порядку:
- Если хотя бы один из операндов имеет тип
decimal
, другой операнд преобразуется в тип decimal
, однако если при этом тип другого операнда — float
или double
, возникает ошибка времени привязки типов.
- Иначе, если тип хотя бы одного из операндов
double
, другой операнд преобразуется в double
.
- Иначе, если тип хотя бы одного из операндов
float
, другой операнд преобразуется в float
.
- Иначе, если тип хотя бы одного из операндов
ulong
, другой операнд преобразуется в ulong
, однако если при этом другой операнд имеет тип sbyte
, short
, int
или long
, возникает ошибка времени привязки типов.
- Иначе, если тип хотя бы одного из операндов
long
, другой операнд преобразуется в long
.
- Иначе, если тип хотя бы одного из операндов
uint
и тип другого операнда sbyte
, short
или int
, оба операнда преобразуются в long
.
- Иначе, если тип хотя бы одного из операндов
uint
, другой операнд преобразуется в uint
.
- Иначе оба операнда преобразуются в
int
.
В нашем случае работает последний пункт, остальные неприменимы. Значения преобразуются в int
до сложения, и тип результата — int
.
+
между x и y, то увидите всплывающую подсказкуint int.operator +(int left, int right)
, т. е. они перед сложением приводятся в int и результат получается тоже в int. Для int, естественно переполнения тут нет.