Java的数据类型与变量

🍊数据类型

在Java中数据类型主要分为两类:基本数据类型和引用数据类型。本文来介绍基本数据类型。
基本数据类型有:整型、浮点型、字符型以及布尔型
(这看起来和C语言一样,还挺亲切的)


🍌整型

Java中的整型有:byte,short,int,long

与C语言相比,short和int没啥变化。
有变化的点在于,多了一个byte,叫做字节型,它占一个字节,很像C语言中的char,它的范围也是从-128~127。(待会下面会对这个范围作一些说明)
同时我们不难发现,Java没有long long,因为它的long(长整型)的大小就是8个字节了,不像C语言的long有时是4个字节,而有时是8。这也正引出一个重要的点:Java的数据类型在32位和64位环境下的大小都是一样的,这保证了在不同平台的可移植性。

🥝byte的范围

(其实我之前学C语言的时候char的取值范围没有完全弄懂hhh)
我们以前学过:数据在内存中的存储是补码。数据的二进制序列中最高位是符号位。因为C语言和Java只是语言不同而已,所以它们在数据存储方面其实是大同小异的。
Java中的基本数据类型没有“无符号”这一概念,也就是说都是有符号的,必定有符号位。

先来看正数的情况,易知只要数值位都是1就可以取到最大值127。
负数的情况有点小复杂,按理来说负数最小值是-127,即11111111。至于-128,其实是人为规定的,怎么规定呢?127的源码和1的源码相加就是1000 0000,规定这个数就是-128(就最高位的1同时作为数值位和符号位这样子)

然后还有两件事:
第一,我们判定一个数的大小(这里指的是十进制大小)可以看源码,也可以看补码,但是看源码会比较直观,因为你可以直接算出来。
第二,计算机中各种运算主要是以补码参与运算。


🍌浮点型

Java浮点型也是float和double。float大小为4个字节;double为8个字节
我们在写代码的时候如果写

float a = 0.5;

那编译器会报错,因为Java中浮点数默认是double类型的,而a是float,自然报错了(而C语言就不会这样,这也体现了Java的严谨)。如果你要让a就是float类型的话,就在后面加个f:

float a = 0.5f;

🥝浮点数相关运算

这部分的规则也是和C语言的差不多,在此不多赘述(其实是我懒得写 )。但仍要补充一些要点:

①对于整型的除法运算,若想转化为浮点数的除法运算,则在分子or分母乘0.1就ok了。
②Java中的小数并没有精确的位数,哪怕你在初始化一个浮点数变量时给它一个有限位数的初始值,比如float a = 1.1,是两位小数,但是你去打印a*a,会发现结果不是1.21。


🍊字符类型

计算机中的字符本质上是一个整数。 C 语言中使用 ASCII 表示字符,而 Java 中使用 Unicode 表示字符。因此一个字符占用两个字节,表示的字符种类更多,包括中文。

char c1 = 'A'; // 大写字母
char c2 = '1'; // 数字字符

System.out.println(c1);
System.out.println(c2);

char c3 = '帅';
System.out.println(c3);

这里先简单介绍一下,后续会有专门的章节来讲字符和字符串的。


🍊布尔类型

布尔类型(boolean)常用来表示真假,它只有两种取值,true 表示真,false 表示假。
Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换,不存在1表示 true,0表示false这样的用法!!!
然后值得注意的是,Java虚拟机规范中,并没有明确规定boolean占几个字节。


🍊类型转换

(Java 作为一门强类型编程语言,当不同类型之间的变量相互赋值的时候,会有比较严格的校验。)
在Java中,当参与运算数据类型不一致时,就会进行类型转换。Java中类型转换主要分为两类:自动类型转换(隐式)强制类型转换(显式)

🍌自动类型转换(隐式)

代码不需要经过任何处理,在代码编译时,编译器会自动进行处理。
特点:数据范围小的转为数据范围大的时会自动进行。

int a = 100;
long b = 10L;
b = a; // a和b都是整形,a的范围小,b的范围大,当将a赋值给b时,编译器会自动将a提升为long类型,然后赋值
a = b; // 编译报错,long的范围比int范围大,会有数据丢失,不安全

❓然后不知道你有没有发现这样一个问题,为啥我把byte或short赋为整型值的时候编译器不会报错呢?比如byte = 11; short = 20。

因为Java规定:对于byte,short这两种大小小于4个字节的类型,你对这两种类型的变量进行赋值的时候,只要赋的值的大小不超过这个类型的范围,那么这个值就不会被解析为整型
比如byte a = 300,因为300已经超过byte的范围,那么此时300就会被当做整型,就会报错了。

🍌强制类型转换(显式)

这个和C语言的差不多,打个比方,强制类型转换就像你现在有一条2米的杆子,你要放进一个1米长的箱子,就只能把它砍短咯。举一些例子让你回忆一下:

int a = 10;
long b = 100L;
b = a; // int-->long,数据范围由小到大,隐式转换
a = (int)b; // long-->int, 数据范围由大到小,需要强转,否则编译失败

float f = 3.14F;
double d = 5.12;
d = f; // float-->double,数据范围由小到大,隐式转换
f = (float)d; // double-->float, 数据范围由大到小,需要强转,否则编译失败

a = d; // 报错,类型不兼容
a = (int)d; // int没有double表示的数据范围大,需要强转,小数点之后全部丢弃

byte b1 = 100; // 100默认为int,没有超过byte范围,隐式转换
byte b2 = (byte)257; // 257默认为int,超过byte范围,需要显示转换,否则报错

boolean flag = true;
a = flag; // 编译失败:类型不兼容
flag = a; // 编译失败:类型不兼容

总结一下就是:

  1. 不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型
  2. 如果需要把范围大的类型赋值给范围小的, 需要强制类型转换, 但是可能精度丢失
  3. 将一个字面值常量进行赋值的时候, Java 会自动针对数字范围进行检查
  4. 强制类型转换不一定能成功,不相干的类型不能互相转换

🍊类型提升

不同类型的数据之间相互运算时,数据类型小的会被提升到数据类型大的。
①int与long之间:int会被提升为long

int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错: a + b==>int + long--> long + long 赋值给int时会丢失数据
long d = a + b; // 编译成功:a + b==>int + long--->long + long 赋值给long

第三行代码中,a类型提升之后变为long类型,此时long+long结果为long,不能用int类型接收。

②byte与byte的运算

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);

这段代码编译也会报错,a和b虽然都是byte,但是计算 a + b 会先将 a和b 都提升成 int,再进行计算,得到的结果也是 int,此时赋给c,就会出错。

byte和short这种低于4个字节的类型,会先提升成 int,再参与计算。
原因:计算机的 CPU 通常是按照4个字节为单位从内存中读写数据,为了硬件上实现方便,所以在计算时把它们给提升了。


🍡写在最后

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