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JAVA 入坑教程 | 章节二 基本数据类型

程序员文章站 2022-04-13 16:12:10
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JAVA 章节二 基本数据类型

目录


  • Java基本数据类型：两大类

    • 内置数据类型

    • 引用数据类型

  • Java类型的转换

    • 自动类型转换

    • 强制类型转换

  • Java的常量


Java基本数据类型

一、内置数据类型


Java语言提供了八种基本类型。六种数字类型（四个整数型，两个浮点型），一种字符类型，还有一种布尔型。

JAVA 入坑教程 | 章节二 基本数据类型


数值型--整数类型 byte：

    • byte数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；

    • 最小值是-128（-2^7）；

    • 最大值是127（2^7-1）；

    • 默认值是0；

    • byte类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为byte变量占用的空间只有int类型的四分之一；

    • 例子：byte a = 100，byte b = -50。

数值型--整数类型 short：

    • short数据类型是16位、有符号的以二进制补码表示的整数

    • 最小值是-32768（-2^15）；

    • 最大值是32767（2^15 - 1）；

    • Short数据类型也可以像byte那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；

    • 默认值是0；

    • 例子：short s = 1000，short r = -20000。

数值型--整数类型 int：

    • int数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；

    • 最小值是-2,147,483,648（-2^31）；

    • 最大值是2,147,483,647（2^31 - 1）；

    • 一般地整型变量默认为int类型；

    • 默认值是0；

    • 例子：int a = 100000, int b = -200000。

数值型--整数类型 long：

    • long数据类型是64位、有符号的以二进制补码表示的整数；

    • 最小值是-9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；

    • 最大值是9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；

    • 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；

    • 默认值是0L；

    • 例子： long a = 100000L，Long b = -200000L。

数值型--浮点类型 float：

    • float数据类型是单精度、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；

    • 默认值是0.0f；

    • 浮点数不能用来表示精确的值，如货币；

    • 例子：float f1 = 234.5f。

数值型--浮点类型 double：

    • double数据类型是双精度、64位、符合IEEE 754标准的浮点数；

    • 浮点数的默认类型为double类型；

    • double类型同样不能表示精确的值，如货币；

    • 默认值是0.0d；

    • 例子：double d1 = 123.4。

布尔型--boolean：

    • boolean数据类型表示一位的信息；

    • 只有两个取值：true和false；

    • 这种类型只作为一种标志来记录true/false情况；

    • 默认值是false；

    • 例子：boolean one = true。

字符型--char：

    • char类型是一个单一的16位Unicode字符；

    • 最小值是’\u0000’（即为0）；

    • 最大值是’\uffff’（即为65,535）；

    • char数据类型可以储存任何字符；

    • 例子：char letter = ‘A’。

实例

对于数值类型的基本类型的取值范围，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。请看下面的例子：


public class PrimitiveTypeTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        // byte  
        System.out.println("基本类型：byte 二进制位数：" + Byte.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Byte");  
        System.out.println("最小值：Byte.MIN_VALUE=" + Byte.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Byte.MAX_VALUE=" + Byte.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // short  
        System.out.println("基本类型：short 二进制位数：" + Short.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Short");  
        System.out.println("最小值：Short.MIN_VALUE=" + Short.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Short.MAX_VALUE=" + Short.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // int  
        System.out.println("基本类型：int 二进制位数：" + Integer.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Integer");  
        System.out.println("最小值：Integer.MIN_VALUE=" + Integer.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Integer.MAX_VALUE=" + Integer.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // long  
        System.out.println("基本类型：long 二进制位数：" + Long.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Long");  
        System.out.println("最小值：Long.MIN_VALUE=" + Long.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Long.MAX_VALUE=" + Long.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // float  
        System.out.println("基本类型：float 二进制位数：" + Float.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Float");  
        System.out.println("最小值：Float.MIN_VALUE=" + Float.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Float.MAX_VALUE=" + Float.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // double  
        System.out.println("基本类型：double 二进制位数：" + Double.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Double");  
        System.out.println("最小值：Double.MIN_VALUE=" + Double.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Double.MAX_VALUE=" + Double.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // char  
        System.out.println("基本类型：char 二进制位数：" + Character.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Character");  
        // 以数值形式而不是字符形式将Character.MIN_VALUE输出到控制台  
        System.out.println("最小值：Character.MIN_VALUE="  
                + (int) Character.MIN_VALUE);  
        // 以数值形式而不是字符形式将Character.MAX_VALUE输出到控制台  
        System.out.println("最大值：Character.MAX_VALUE="  
                + (int) Character.MAX_VALUE);  
    }  
}


编译以上代码输出结果如下所示：


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。



实际上，JAVA中还存在另外一种基本类型 void，它也有对应的包装类 java.lang.Void，不过我们无法直接对它们进行操作。




二、引用类型


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Employee、Pubby等。变量一旦声明后，类型就不能被改变了。


需要注意：

  1. 对象、数组都是引用数据类型。

  2. 所有引用类型的默认值都是null。

  3. 一个引用变量可以用来引用与任何与之兼容的类型。

  • 例子：Site site = new Site("Runoob")。



Java数据类型转换


Java 语言是一种强类型的语言。强类型的语言有以下几个要求：


  • 变量或常量必须有类型:要求声明变量或常量时必须声明类型，而且只能在声明以后才能使用。

  • 赋值时类型必须一致:值的类型必须和变量或常量的类型完全一致。

  • 运算时类型必须一致:参与运算的数据类型必须一致才能运算。



但是在实际的使用中，经常需要在不同类型的值之间进行操作，这就需要一种新的语法来适应这种需要，这个语法就是数据类型转换。


在数值处理这部分，计算机和现实的逻辑不太一样，对于现实来说，1和 1.0 没有什么区别，但是对于计算机来说，1 是整数类型，而 1.0 是小数类型，其在内存中的存储方式以及占用的空间都不一样，所以类型转换在计算机内部是必须的。


Java 语言中的数据类型转换有两种：



  • 自动类型转换:编译器自动完成类型转换，不需要在程序中编写代码。

  • 强制类型转换:强制编译器进行类型转换，必须在程序中编写代码。



由于基本数据类型中 boolean 类型不是数字型，所以基本数据类型的转换是出了 boolean 类型以外的其它 7 种类型之间的转换。下面来具体介绍两种类型转换的规则、适用场合以及使用时需要注意的问题。

一、自动类型转换


自动类型转换，也称隐式类型（隐含类型）转换，是指不需要书写代码，由系统自动完成的类型转换。由于实际开发中这样的类型转换很多，所以 Java 语言在设计时，没有为该操作设计语法，而是由 JVM 自动完成。 当范围低的基本类型和范围高的基本类型做运算时，范围低的就会自动转换为高范围的类型，还有，当子类赋给父类变量时，也属于自动类型转换。而一般强制类型转换就是反过来说，也是他们的区别

  • 1. 整数的默认类型时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



转换规则：从存储范围小的类型到存储范围大的类型。
具体规则为：byte→short(char)→int→long→float→double

所有，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—> int —> long—> float —> double


也就是说 byte 类型的变量可以自动转换为 short 类型，示例代码：


byte  b  =  10;



short sh = b;这里在赋值时，JVM 首先将 b 的值转换为 short 类型，然后再赋值给 sh。
在类型转换时可以跳跃。示例代码：



byte  b1  =  100;int  n  =  b1;



注意问题 : 在整数之间进行类型转换时，数值不发生改变，而将整数类型，特别是比较大的整数类型转换成小数类型时，由于存储方式不同，有可能存在数据精度的损失。

  • int i =128;   byte b = (byte)i;

    因为byte类型时8位，最大值为127，所以当强制转换为int类型值128时候就会导致溢出。


  • ——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，例如：

    (int)23.7 == 23;		(int)-45.89f == -45

必须满足转换前的数据类型的位数要低于转换后的数据类型，例如: short数据类型的位数为16位，就可以自动转换位数为32的int类型，同样float数据类型的位数为32，可以自动转换为64位的double类型。

数据类型转换必须满足如下规则：

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：

public class ZiDongLeiZhuan{
        public static void main(String[] args){
            char cao1='a';//定义一个char类型
            int it1 = cao1;//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"+it1);
            char cao2 = 'A';//定义一个char类型
            int it2 = cao2+10;//char 类型和 int 类型计算
            System.out.println("char类型和int计算后的值等于"+it2);
        }
}


运行结果为:


char自动类型转换为int后的值等于 97
char类型和int计算后的值等于 75


解析：

cao1 的值为字符'a', 查 ascii 码表可知对应的int类型值为 97( 文章最后会提供 ASCII 表 )

那么字符 cao2 的'A' 对应值为65，所以it2=65+10=75。


二、强制类型转换

  • 强制类型转换，也称显式类型转换，是指必须书写代码才能完成的类型转换。该类类型转换很可能存在精度的损失，所以必须书写相应的代码，并且能够忍受该种损失时才进行该类型的转换。

  • 1. 条件是转换的数据类型必须是兼容的。

  • 2. 格式：(type)value type是要强制类型转换后的数据类型

  • 实例：

  • public class QiangZhiZhuanHuan{
        public static void main(String[] args){
            int i1 = 123456;
            byte b = (byte)i1;//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);
            
        }
}

  • 运行结果：

    int强制类型转换为byte后的值等于 12356

转换规则:从存储范围大的类型到存储范围小的类型。

具体规则为：double→float→long→int→short(char)→byte

语法格式为：(转换到的类型)需要转换的值

示例代码：


double  d  =  3.10;int  n  =  (int)d;


这里将 double 类型的变量 d 强制转换成 int 类型，然后赋值给变量 n。需要说明的是小数强制转换为整数，采用的是“去 1 法”，也就是无条件的舍弃小数点的所有数字，则以上转换出的结果是 3。整数强制转换为整数时取数字的低位，例如 int 类型的变量转换为 byte 类型时，则只去 int 类型的低 8 位(也就是最后一个字节)的值。


示例代码：


int  n  =  123;byte  b  =  (byte)n;int  m  =  1234;byte  b1  =  (byte)m;


则 b 的值还是 123，而 b1 的值为-46。

b1 的计算方法如下：m 的值转换为二进制是10011010010，取该数字低8位的值作为b1的值，则b1的二进制值是11010010，按照机器数的规定，最高位是符号位，1 代表负数，在计算机中负数存储的是补码，则该负数的原码是 10101110，该值就是十进制的-46。


注意问题:强制类型转换通常都会存储精度的损失，所以使用时需要谨慎。

Java的常量

常量在程序运行时，不会被修改的量。

在 Java 中使用 final 关键字来修饰常量，声明方式和变量类似：

final double PI = 3.1415927;

虽然常量名也可以用小写，但为了便于识别，通常使用大写字母表示常量。

字面量可以赋给任何内置类型的变量。例如：

byte a = 68;
char a = 'A'

byte、int、long、和short都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示。

当使用常量的时候，前缀0表示8进制，而前缀0x代表16进制。例如：

int decimal = 100;
int octal = 0144;
int hexa =  0x64;


和其他语言一样，Java的字符串常量也是包含在两个引号之间的字符序列。下面是字符串型字面量的例子：

"Hello World"
"two\nlines"
"\"This is in quotes\""

字符串常量和字符常量都可以包含任何Unicode字符。例如：

char a = '\u0001';
String a = "\u0001";



Java语言支持一些特殊的转义字符序列：


符号 字符含义
\n 换行 (0x0a)
\r 回车 (0x0d)
\f 换页符(0x0c)
\b 退格 (0x08)
\s 空格 (0x20)
\t 制表符
\" 双引号
\' 单引号
\\ 反斜杠
\ddd 八进制字符 (ddd)
\uxxxx 16进制Unicode字符 (xxxx)


附：ASCII 表

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