Java 中 byte 类型初始化问题

很早的时候由于工作需要，接触过一点 Java，于是有了这个坑，今天回头看到自己在 Stackoverflow 上提的问题发现了它，于是再记录下。

在使用中，需要将 byte 类型的的每一位都置 1。我万万没有想到这么一个简单的操作，在 Java 中有各种约束。

首先看看代码：

// 方式 1
byte allBitsOne = 0xFF;

// 方式2
byte allBitsOne = (byte)0xFF;

// 方式3
byte allBitsOne = 0xFFFFFFFF;

上面的哪个方式可以达到将 byte 类型的每一位都置 1 的需求呢？答案就是 2，3。

为什么方式 1 不可以呢？

因为在 Java 中，整型字面量（literal integers）是采用的固定的有符号 32 位整型来表示的。而 byte 类型在 Java 中又是一个有符号的 8 位类型，表示范围是十进制 -128~127。于是 0xFF 代表的十进制 255 超过了 byte 类型的表示的范围。

为什么方式 2 可以呢？

因为 0xFF 这个 32 位整型来说，低 8 位都是 1，现在用 (byte) 强制转换一下，将其多余的高位都丢弃，于是剩下的 8 位都是 1 的 byte 赋值给左边。

为什么方式 3 可以呢？

因为在 Java 中，整型字面量（literal integers）是采用的固定的有符号 32 位整型来表示的。并且是采用的补码的形式，那么对于 0xFFFFFFFF 它所表示的数的绝对值就是各位按位取反后 + 1，可以知道绝对值是 1，而最高位是符号位，于是表示的就是 -1，再根据 byte 类型在 Java 中可以表示 -128~127，所以可以赋值，而 -1 在 byte 类型上就是每一位都是 1。

我觉得坑有两个：

1. 为什么 byte 类型在 Java 中要被设计成 Int8 而不是 UInt8？
2. Java 的类型系统太不灵活了，看看人家 Swift 中的 literal