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Java基本数据类型

作者:微学网发布时间:2019-09-01 12:05:11

概述

变量就是申请内存来存储值。也就是说,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。

Java 基本数据类型

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 的两大数据类型:

  • 内置数据类型

  • 引用数据类型

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。

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。

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。

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。

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。”L”理论上不分大小写,但是若写成”l”容易与数字”1”混淆,不容易分辩。所以最好大写。

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。

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。

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。

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’;。

示例

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。

类型默认值

下表列出了 Java 各个类型的默认值:

数据类型 默认值
byte 0
short 0
int 0
long 0L
float 0.0f
double 0.0d
char ‘u0000’
String (or any object) null
boolean false

示例

public class Test {
    static boolean bool;
    static byte by;
    static char ch;
    static double d;
    static float f;
    static int i;
    static long l;
    static short sh;
    static String str;

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Bool :" + bool);
        System.out.println("Byte :" + by);
        System.out.println("Character:" + ch);
        System.out.println("Double :" + d);
        System.out.println("Float :" + f);
        System.out.println("Integer :" + i);
        System.out.println("Long :" + l);
        System.out.println("Short :" + sh);
        System.out.println("String :" + str);
    }
}

示例输出结果为:

Bool     :false
Byte     :0
Character:
Double   :0.0
Float    :0.0
Integer  :0
Long     :0
Short    :0
String   :null

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 Employee、Puppy 等。变量一旦声明后,类型就不能被改变了。

  • 对象、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。

  • 例子:Site site = new Site(“https://www.weixue.wang/“)。

Java 常量

常量在程序运行时是不能被修改的。

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)
\0 空字符 (0x20)
\s 字符串
\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)

更多常量请参考 Java常量

自动类型转换

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。

低  ------------------------------------>  高

byte,short,char—> int —> long—> float —> double

数据类型转换必须满足如下规则:

  • 不能对boolean类型进行类型转换。

  • 不能把对象类型转换成不相关类的对象。

  • 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。

  • 转换过程中可能导致溢出或损失精度,例如:

    int i =128;   
    byte b = (byte)i;
    

    因为 byte 类型是 8 位,最大值为127,所以当 int 强制转换为 byte 类型时,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
    

自动类型转换

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。

public class ZiDongLeiZhuan{
        public static void main(String[] args){
            char c1='a';//定义一个char类型
            int i1 = c1;//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"+i1);
            char c2 = 'A';//定义一个char类型
            int i2 = c2+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"+i2);
        }
}

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66

解析: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 i2=65+1=66。

强制类型转换

  • 条件是转换的数据类型必须是兼容的。

  • 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 = 123;
          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123
    

强制类型转换需要注意:

注意可能会损失精度

    int a=128;
    byte b=(byte)a;
    System.out.println(b);//-128
    /*
    * 此时的强转已经造成了数值的不准确
    */

类型转换的原理

可以把byte 理解为1两的碗,short 2两的碗,int 4两的碗,long 8两的碗。1两碗的满碗酒可以倒入 2两 4两 8两的碗中。但是 4两碗的酒倒入1两碗的酒就有一些问题。

什么时候要用强制类型转换

比如小数部分只想保留整数部分.
一定要清楚要转换的数据在转换后数据的范围内否则会损失精度.

public static void main(String[] args) {
        byte b = 100;
        b = (byte) (b + 2); 
        System.out.println(b); // 102
        //舍弃小数部分
        double d=5.5;
        int num=(int)d; 
}

表达式的数据类型自动提升

算术表达式,逻辑表达式
所有的byte型、short型和char的值将被提升到int型。
如果一个操作数是long型,计算结果就是long型;
如果一个操作数是float型,计算结果就是float型;
如果一个操作数是double型,计算结果就是double型。
分析 System.out.println(‘a’+1)结果?

  • 自动类型提升
byte b = 3;
int x = 4;
x = x + b;// b会自动提升为int 类型参与运算。
System.out.println(x);// 7
  • 强制类型转换
byte b = 2;
//强制类型转换,强制将b+2强制转换为byte类型,再赋值给b
b = (byte) (b + 2); 
System.out.println(b); // 4

隐含强制类型转换

  • 整数的默认类型是 int。

  • 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。