为什么Java API使用int而不是短字节或字节？

一些原因已经指出。例如，“...（几乎）所有对字节的操作，short都会将这些原语提升为int”。但是，显而易见的下一个问题是：为什么这些类型被提升为？int

因此，更深入一层：答案可能只是与Java虚拟机指令集有关。正如 Java 虚拟机规范中的表中总结的那样，所有整型算术运算（如加法、除法等）仅适用于类型和类型，而不适用于较小的类型。intlong

_{（顺便说一句：较小的类型（字节和短）基本上只适用于数组。像 new byte[1000] 这样的数组需要 1000 个字节，而像 new int[1000] 这样的数组需要 4000 个字节。}

当然，现在可以说“...显而易见的下一个问题是：为什么这些指令只针对int（和long）提供？

上面提到的JVM规范中提到了一个原因：

如果每个类型化指令都支持 Java 虚拟机的所有运行时数据类型，则指令将超过一个字节所能表示的指令。

此外，Java 虚拟机可以被视为真实处理器的抽象。为较小的类型引入专用的算术逻辑单元也不值得：它需要额外的晶体管，但它仍然只能在一个时钟周期内执行一个加法。设计JVM时的主要架构是32位，正好适合32位 。（涉及 64 位值的操作作为特例实现）。intlong

_{（注意：最后一段有点过于简单，考虑到可能的矢量化等，但应该给出基本的想法，而不必深入到处理器设计主题中）}

编辑：一个简短的附录，侧重于问题中的示例，但在更一般的意义上：人们也可以问，使用较小的类型存储字段是否无益。例如，人们可能认为可以通过存储为 .但是在这里，Java类文件格式开始发挥作用：类文件中的所有字段至少占用一个“插槽”，其大小为一（32位）。（“宽”字段和 占用两个槽）。因此，显式声明字段为或不保存任何内存。Calendar.DAY_OF_WEEKbyteintdoublelongshortbyte

（几乎）上的所有操作都会将它们提升为 ，例如，您不能编写：byteshortint

short x = 1;
short y = 2;

short z = x + y; //error

算术在使用时更容易和直接，无需转换。int

就空间而言，它几乎没有什么区别。 而且会使事情复杂化，我认为这种微优化不值得，因为我们谈论的是固定数量的变量。byteshort

byte当您为嵌入式设备编程或处理文件/网络时，它是相关且有用的。此外，这些基元是有限的，如果计算将来可能超过其限制怎么办？试着考虑一个类的扩展，它可能会演变成更大的数字。Calendar

另请注意，在 64 位处理器中，局部变量将保存在寄存器中，并且不会使用任何资源，因此使用 和其他基元根本不会有任何区别。此外，许多 Java 实现对齐变量^*（和对象）。intshort

^*byte并占用与局部变量，类变量甚至实例变量相同的空间。为什么？因为在（大多数）计算机系统中，变量地址是对齐的，所以例如，如果你使用一个字节，你实际上最终会得到两个字节 - 一个用于变量本身，另一个用于填充。shortint

另一方面，在数组中，取1个字节，取2个字节，取4个字节，因为在数组中，只有开头和结尾必须对齐。例如，如果您想要使用，这将有所作为，那么您确实会注意到性能差异。byteshortintSystem.arraycopy()