Java中int转short详解 | Baeldung中文网

1. 概述

在Java开发中，我们经常需要根据业务需求转换数据类型。其中，将int类型转换为short类型是常见的操作之一。

本文将深入探讨Java中int转short的实现方式，以及转换过程中可能遇到的坑点。

2. 问题背景

Java提供了多种原始数据类型存储数值，每种类型都有其特定的范围和精度：

int是32位有符号整数，取值范围：-2³¹ 到 2³¹-1
short是16位有符号整数，取值范围：-2¹⁵ 到 2¹⁵-1

由于int的取值范围远大于short，直接转换时需要特别注意数据溢出问题。接下来我们具体分析转换方法。

3. 强制类型转换

最直接的方式是使用强制类型转换。通过在变量前添加(short)即可完成转换：

short expected = 42;
int i = 42;
short result = (short) i;
assertEquals(expected, result);

Java中的整数分为原始类型int和包装类型Integer。下面我们看看如何转换Integer对象。

4. 使用Integer.shortValue()方法

Integer类提供了shortValue()方法，可以方便地将Integer对象转换为short值：

short expected = 42;
Integer intObj = 42;
short result = intObj.shortValue();
assertEquals(expected, result);

查看shortValue()方法的源码可以发现，其内部也是通过强制类型转换实现的：

public short shortValue() {
    return (short)value;
}

⚠️ 注意：当整数值超出short范围时，转换结果可能出乎意料。下面我们详细分析这个问题。

5. 潜在坑点

当被转换的整数值超出short范围时，转换结果可能"出人意料"。看两个例子：

int oneMillion = 1_000_000;
short result = (short) oneMillion;
assertEquals(16960, result);

这里整数100万远超short最大值32767，转换后得到16960。更奇怪的是，当数值变为200万时，结果甚至变成了负数：

int twoMillion = 2_000_000;
result = (short) twoMillion;
assertEquals(-31616, result);

为什么会出现这种结果？我们需要先了解short的二进制表示方式。

5.1 short的16位有符号整数表示

short是16位有符号整数，其**最高有效位(MSB)**表示符号：

0表示正数
1表示负数

例如，数值42的二进制表示：

short 42:
    00000000 00101010
    ^
    MSB

负数-42的表示：

short -42:
    11111111 11010110
    ^
    MSB

这是因为Java使用二进制补码表示负数。补码计算分两步：

按位取反
加1

验证-42的表示：

原始二进制      : 11111111 11010110 (MSB=1表示负数)
按位取反       : 00000000 00101001
加1            : 00000000 00101010
十进制值       : 42
实际结果       : -42

5.2 强制转换的工作原理

int是32位整数，比short多16位。因此强制转换时会直接截断高16位。

以数值42为例：

42 (int)      : 00000000 00000000 00000000 00101010
强制转short   :                   00000000 00101010
结果          : 42

现在可以理解100万转换后的结果了：

100万 (int)   : 00000000 00001111 01000010 01000000
强制转short   :                   01000010 01000000
十进制值      :                   16960

200万转换后得到负数的原因：

200万 (int)   : 00000000 00011110 10000100 10000000
强制转short   :                   10000100 10000000
MSB=1 -> 负数
按位取反      :                   01111011 01111111
加1           :                   01111011 10000000 
十进制值      :                   31616
实际结果      :                   -31616

5.3 安全转换方案

✅ 最佳实践：转换前必须检查数值范围，避免数据丢失或意外行为：

short intToShort(int i) {
    if (i < Short.MIN_VALUE || i > Short.MAX_VALUE) {
        throw new IllegalArgumentException("整数值超出short范围");
    }
    return (short) i;
}

使用示例：

short expected = 42;
int int42 = 42;
assertEquals(expected, intToShort(int42));
 
int oneMillion = 1_000_000;
assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> intToShort(oneMillion));

6. 总结

本文详细分析了Java中int转short的两种实现方式：

强制类型转换 (short)
Integer.shortValue()方法

重点强调了当整数值超出short范围时可能出现的意外结果，并提供了安全转换的解决方案。在实际开发中，务必注意数值范围检查，避免踩坑。

完整示例代码请参考：GitHub仓库

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