Java中有关数据方面的一些小知识
一、问题一:
问题:
byte b1 = 3,b2 = 4,b;
b = b1+b2;
b = 3+4;
哪一句是编译失败的?为什么?
答案:
b = b1+b2;是有问题的。
因为变量相加,会首先看类型的问题,当最终把结果赋值时也会考虑类型的问题。(short和byte类型运算结果会自动转换为int型,系统会担心损失精度,所以会报错,不让运行!)
但是当常量相加时,会首先做加法,然后看结果是否在赋值的数据类型范围内,如果不在才会报错。
代码验证:
我们可以很明显的看到类型不对!
程序正常的运行出来了!
其实这个问题涉及到了一个知识点——变量相加和常量相加的区别!
对于其他数据类型的使用也是类似的!
二、问题二:
问题:
System.out.println("hello" + 'a' + 1);
System.out.println('a' + 1 + "hello");
这两句有区别吗?
答案:
有很大的区别!
当字符串和其他数据做+时,结果是字符串类型,这里的+不是加法运算,而是字符串连接符。
但是当多个其他数据和字符串做+时,会先让前面的数据进行加法运算,再和字符串进行连接操作。
(说到底就是顺序的问题!)
代码验证:
三、问题三:
问题:
short s = 1;s = s+1;
short s = 1;s+=1;
上面的两行代码有没有问题?如果有问题在哪?
答案:
第一个有问题,第二个没有问题!
第一行代码在于s+1运算之后得到的数据是int型,因此类型不兼容,系统会担心损失精度,所以会报错,不让运行!(其实和问题一的问题有点类似!)
第二行代码关键在于,扩展的赋值运算符实际上隐含了一个强制类型转换。
s += 1不是等价于s = s + 1;而是等价于s = (s的数据类型)(s+1);
代码验证:
我们可以很明显的看到类型不对!
当换回s+=1的时候,程序并没有报错,可以正常的运行!
可以推广到其他的数据类型和运算符:
四、问题四:
问题:
数据类型默认转换的时候:
byte、short、char—int—long—float—double
但是我们知道long占8个字节,float占4个字节。
你就不会感到疑惑吗?四个字节的float怎么装得下八个字节的long,数据不会溢出吗?那是怎么实现的呢?
答案:
首先float类型数据是装得下long类型数据的:
float数据范围:
-
负数范围:-3.4×1038~-1.4×10-45
-
正数范围:1.4×10-45~3.4×1038
long数据范围:
-
-263~263-1
3.4x10^38 > 2x10^38 > 2x8^38 = 2x2^3^38 > 2x2^114 >2^63-1
所以float类型是完全装得下long类型数据的。
那么为什么装得下呢?
关键就在于底层实现的方式不同。
简单解释:
-
long类型就类似于00000000 00000000 00000000... ...直接存!
-
float类型类似于数学里面的科学记数法
所以float类型数据存储数据的范围大。
五、补充
float的具体存储方式:
float类型数字在计算机中用4个字节存储。遵循IEEE-754格式标准:
一个浮点数有2部分组成:底数m和指数e
底数部分 使用二进制数来表示此浮点数的实际值
指数部分 占用8bit的二进制数,可表示数值范围为0-255
但是指数可正可负,所以,IEEE规定,此处算出的次方必须减去127才是真正的指数。
所以,float类型的指数可从-126到128
底数部分实际是占用24bit的一个值,但是最高位始终为1,所以,最高位省去不存储,在存储中占23bit
科学计数法。
格式:
SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM
S表示浮点数正负
E指数加上127后的值得二进制数据
M底数
举例:
17.625在内存中的存储
首先要把17.625换算成二进制:10001.101
整数部分,除以2,直到商为0,余数反转。
小数部分,乘以2,直到乘位0,进位顺序取。
在将10001.101右移,直到小数点前只剩1位:
1.0001101 * 2^4 因为右移动了四位
这个时候,我们的底数和指数就出来了
底数:因为小数点前必为1,所以IEEE规定只记录小数点后的就好。所以,此处的底数为:0001101
指数:实际为4,必须加上127(转出的时候,减去127),所以为131。也就是10000011
符号部分是整数,所以是0
综上所述,17.625在内存中的存储格式是:
01000001 10001101 00000000 00000000