byte数据类型在显式类型转换时超出其取值范围的转换过程

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Java主题：

byte数据类型简介

byte是四个整数类型（byte、short、int、long）中取值范围最小的整型数据类型，具体如下：

数据类型名称	内存大小	取值范围
byte	8b(1B)	-128~127(2^8)
short	16b(2B)	-32768~32767(2^16)
int	32b(4B)	-2147483648~2147482647(2^32)
long	64b(8B)	-9223372036854775808~9223372036854775807(2^64)

数据类型转换

数据类型转换分为隐式转换和显式转换（也称强制类型转换）

隐式转换指的是低精度数据类型向高精度数据类型转换，数据不会溢出，并且一定成功，如下：

public class Frist {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 100; //初始int变量a，初值为100
		float b = a; //a赋值给float型变量b
		System.out.println(b); //输出
    }
}

输出结果为：

100.0

显式转换（也称强制类型转换) 指的是高精度数据类型转换向低精度数据类型，转换时可能会造成数据精度损失，如下：

public class Frist {
	public static void main(String[] args) {
		int a = (int)100.99; //从浮点型到整型
		short b = (short)12.3f; //从浮点型到整型
		System.out.println(a); //输出
		System.out.println(b); //输出
    }
}

输出结果为：

1
2

100
12

byte类型显式转换时超出其取值范围

若我们运行以下代码：

public class Frist {
	public static void main(String[] args) {
		byte a = (byte)129;
		System.out.println(a);
    }
}

输出结果为：

-127

因为byte数据类型的取值范围是-128～127，以上例子中被转换的数值为129，已经超出了byte数据类型的取值范围，所以不能正常显示为129，而现实了看似奇怪的-127.
其实，-127并不是凭空出现的，而是因为byte数据类型对于超出其取值范围的强制类型转换有特殊的处理过程。

步骤为：

1.保留被转换数值补码的低字节部分；
2.将保留下来的部分转换成原码。

（这里不会对原码，反码，补码等概念进行讲解，若不了解的，请自行搜索）

接下来以129为例：

第一步保留被转换数值补码的低字节部分
129的原码为 0…0 1000 0001(原)
保留其低字节部分后为：
1000 0001(原)

第二步将保留下来的部分转换成原码
因为程序是以补码处理数值的，所以上一步中的1000 0001(原)将会被看成补码1000 0001(补)
接下来将补码还原成原码：
1000 0001(补) >>> 1000 0000(反) >>> 1111 1111(原)
1111 1111(原) 即为-127（1111 1111(原) 的最高位是符号位，1表示负数，余下的 111 1111 即为十进制的127，所以1111 1111(原) 为-127）