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Java基本数据类型

程序员文章站 2022-07-08 13:20:46
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Java中的数据类型包括基本数据类型和引用数据类型。

Java基本数据类型

基本数据类型

基本数据类型也称为内置数据类型,一共有八种。

数据类型

大小

取值范围

默认值

特点

byte

8

最小值:-128(-2^7)

最大值:127(2^7-1)

(byte)0

 是8位、有符号的,以二进制补码表示的整数;

 byte 类型用在大型数组中节约空间。

short

16

最小值:-32768(-2^15)

最大值:~32767 (2^15-1)

(short)0

 是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数;

Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。

int

32 

最小值: -2,147,483,648(-2^31)

最大值:2,147,483,647(2^31-1)

0

 是32位、有符号的以二进制补码表示的整数;

一般地整型变量默认为 int 类型。

long

64

最小值:-2^63

最大值:2^63 -1

0L

 是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数;

这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上。

float

32

 

0.0f

是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数;

float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间。

double

64

 

0.0d

 是双精度、64 位、符合IEEE 754标准的浮点数;

double类型和float一样都不能表示精确的值,如货币。

char

16

最小值:\u0000(即为0)

最大值:\uffff(即为65,535)

\u0000

char类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符;

char 数据类型可以储存任何字符。

boolean

1

true或false

false

boolean数据类型表示一位的信息,只允许取值truefalse;

这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况。

对于基本数据类型的取值范围,我们无需强制去记忆,因为它们的值都已经以常量的形式定义在对应的包装类中了。

基本类型:byte 二进制位数:8
包装类:java.lang.Byte
最小值:Byte.MIN_VALUE=-128
最大值:Byte.MAX_VALUE=127

基本类型:short 二进制位数:16
包装类:java.lang.Short
最小值:Short.MIN_VALUE=-32768
最大值:Short.MAX_VALUE=32767

基本类型:int 二进制位数:32
包装类:java.lang.Integer
最小值:Integer.MIN_VALUE=-2147483648
最大值:Integer.MAX_VALUE=2147483647

基本类型:long 二进制位数:64
包装类:java.lang.Long
最小值:Long.MIN_VALUE=-9223372036854775808
最大值:Long.MAX_VALUE=9223372036854775807

基本类型:float 二进制位数:32
包装类:java.lang.Float
最小值:Float.MIN_VALUE=1.4E-45
最大值:Float.MAX_VALUE=3.4028235E38

基本类型:double 二进制位数:64
包装类:java.lang.Double
最小值:Double.MIN_VALUE=4.9E-324
最大值:Double.MAX_VALUE=1.7976931348623157E308

基本类型:char 二进制位数:16
包装类:java.lang.Character
最小值:Character.MIN_VALUE=0
最大值:Character.MAX_VALUE=65535

Float和Double的最小值和最大值都是以科学记数法的形式输出的,结尾的"E+数字"表示E之前的数字要乘以10的多少次方。比如3.14E3就是3.14 × 103 =3140,3.14E-3 就是 3.14 x 10-3 =0.00314。

Float.MIN_VALUE和Double.MIN_VALUE分别指的是float和double类型所能表示的最小正数。

实际上,Java中还存在另一种基本类型void,它也有对应的包装类 java.lang.Void,不过我们无法直接对它进行操作。

 

注意:

1)char类型是可以进行运算的,因为它都对应有Unicode码。

2)可以直接使用Unicode值表示字符型常量:‘\uXXXX’。其中,XXXX代表一个十六进制整数。如:\u000a 表示 \n。

3)boolean类型数据只允许取值true和false,无null。也不能使用0或非 0 的整数替代false和true,这点和C语言不同。

4)值null:可以赋值给任何引用类型(类、接口、数组)的变量,用以表示这个引用类型变量中保存的地址为空。String类属于引用类型,可用null赋值。

5)char型变量中可以存贮一个中文汉字,因为java中以unicode编码,一个char占2个字节,也就是16位。

6)Java中的数值类型不存在无符号的(像C语言是有unsigned int,unsigned char等无符号数)。每种基本类型所占存储空间的大小不会随着机器硬件环境或者操作系统的改变而改变。这正是Java程序具有很强移植能力的原因之一。。

 

数据类型的转换

整型、实型(常量)、字符型数据可以混合运算。运算中,不同类型的数据先转化为同一类型,然后进行运算。转换从低级到高级:

        byte, short, char(这三个平级)—> int —> long —> float —> double

 

数据类型的转换方式可分位为:自动类型转换 和 强制类型转换。

自动类型转换

容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。

有多种类型的数据混合运算时,系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型,然后再进行计算。      

自动做数据类型转换的条件:

1)转换前的数据类型(源数据类型)与转换后的类型(目标数据类型)兼容

2)转换后的数据类型(目标数据类型)的表示范围大于转换前的类型(源数据类型)

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        char char1 = 'a';  // 定义一个char类型
        int int1 = char1;  // char自动类型转换为int
        System.out.println("char自动类型转换为int后的值等于" + int1);  // 97
        char char2 = 'A';  // 定义一个char类型
        int int2 = char2 + 1;  // char 类型和 int 类型计算
        System.out.println("char类型和int计算后的值等于" + int2);  // 66
    }
}

字符类型在内存中占有2个字节,可以用来保存英文字母等字符。计算机处理字符类型时,是把这些字符当成不同的整数来看待,因此,严格说来,字符类型也算是整数类型的一种。上面的例子中c1 的值为字符 a ,查 ASCII 码表可知对应的 int 类型值为 97, A 对应值为 65,所以 int2=65+1=66。

 

强制类型转换

自动类型转换的逆过程,将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。使用时要加上强制转换符(()),但可能造成精度降低或溢出,格外要注意。

通常,字符串不能直接转换为基本类型,但通过基本类型对应的包装类则可以实现把字符串转换成基本类型。

强制类型转换的条件是转换的数据类型必须是兼容的。

强制类型转换的格式:

目标类型 变量名 = (目标类型) 需被转换的变量名称;

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        int i = 123;
        byte b = (byte)i; // 强制类型转换为byte
        System.out.println("int强制类型转换为byte后的值等于" + b); // 123
    }
}

隐含强制类型转换

1)整数的默认类型是 int。

2)浮点型不存在这种情况,因为在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f,也就是进行强制类型转换。

 

注意:

1)不能对boolean类型进行类型转换。

2)不能把对象类型转换成不相关类的对象。

3)在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。

4)转换过程中可能导致溢出或损失精度,例如 int i = 128; byte b = (tyte)i; 会导致溢出。

5)浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到,而不是四舍五入。

6)byte, shoart, char相互之间不转换,它们参与运算首先转换为int类型

7)当把任何基本类型的值和字符串值进行连接运算时(+),基本类型的值将自动转化为字符串类型。 

8)float f = 3.4 编译是不能通过的,精度不够准确,应该用强制类型转换。例如:float f=(float)3.14 或float f=3.14f。

 

基本类型变量

java采用与C/C++相同的方法,不用new来创建基本类型的变量,而是创建一个并非是引用的变量,这个变量直接存储“值”,并置于栈中,因此效率更高。

当创建变量的时候,需要在内存中申请空间。内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间,分配的空间只能用来储存该类型数据。因此,通过定义不同类型的变量,可以在内存中储存整数、小数或者字符。

Java基本数据类型

Java是编译型语言,在Java编译阶段检查数据是否超过执行的值,如果没有超过则不会报错,但是要注意,Java在编译阶段并没有将值存储在内存中,只有在运行阶段才会将值存储在内存中,举个例子:

byte b1 = 10 ; // 在编译阶段,会检查发现10没有超过byte类型的最大值
byte b2 = 12; // 同样没有超过
byte b = b1 + b2; // byte类型在计算时会自动提升为int类型,此时就会报错

因为b1+b2实际上是int类型,但是左侧的变量为byte类型,在编译时就会报错:提示可能损失精度。

 

数据的溢出

当整数的数据大小超出了可以表示的范围,而程序中又没有做数值范围的检查时,这个整型变量所输出的值将发生紊乱,且不是预期的运行结果。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int max = Integer.MAX_VALUE; // 得到整型的最大值
        System.out.println("整型的最大值:" + max); 
        System.out.println("整型最大值 + 1:" + (max + 1)); 
        System.out.println("整型最大值 + 2:" + (max + 2)); 
    }
}

我们来看一下运行结果:

整型的最大值:2147483647
整型最大值 + 1:-2147483648
整型最大值 + 2:-2147483647

显然运行的结果与我们预想的可能不太一样,看了下图或许我们便多少有些理解了:

Java基本数据类型

使用强制类型转换,防止数据溢出:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int max = Integer.MAX_VALUE; // 得到整型的最大值
        System.out.println("整型的最大值:" + max);  // 整型的最大值:2147483647
        System.out.println("整型最大值 + 2:" + (max + 2L)); // 整型最大值 + 2:2147483649
        System.out.println("整型最大值 + 2:" + ((long)max + 2)); // 整型最大值 + 2:2147483649
    }
}

 

引用数据类型

在Java中,引用类型的变量非常类似于C/C++的指针。引用类型指向一个对象,指向对象的变量是引用变量。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型,比如 User、Person等。变量一旦声明后,类型就不能被改变了。

类、接口、数组都是引用数据类型。

所有引用类型的默认值都是null。

一个引用变量可以用来引用任何与之兼容的类型。

User user = new User("爪哇君"); // User类型的对象