java 中的基础数据类型
Java的数据类型
我们知道,Java是一种 强类型 语言,类型对于Java语言来说非常的重要不言而喻,在Java中,分为 基础数据类型 和 引用数据类型 ,其中基础数据类型分为了 四类八种 :
下面,我们来分别说一下这四类八种
整形
首先,需要说明一点,在Java的整形中不存在unsigned类型的数值,也就是说Java的整形都是有符号的可为正,可为负的整数
名称取值范围字节数位数包装类byte$-2^7$ 到 $2^7-1$18Byteshort$-2^{15}$ 到 $2^{15}-1$216Shortint$-2^{31}$ 到 $2^{31}-1$432Integerlong$-2^{63}$ 到 $2^{63}-1$864 long
可以看出,取值范围取决于该类型的位数,由于Java的代码是运行在JVM中,所以该类型是独立于机器之外存在的,与机器的关系并没有很大,大大的提高了代码的可移植性。
在书写代码的时候,我们需要注意,在我们定义一个long类型的变量时,一定要记得在代码后加上大写的 L (小写的l在某些字体下容易被认证1,给代码的可读性带来影响)。
整形默认类型
我们的整数默认类型是int类型,在我们进行计算的时候,会默认按照int类型进行计算。
byte a = 127; //right
byte b = 1; //right
byte c = a + b; // wrong
byte d = 127 + 1; //wrong
编译器报错两处,均是下面的这个错误信息:
HelloWorld .java:7: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
byte c = a + b; // wrong
^
HelloWorld.java:9: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
byte d = 127 + 1; //wrong
这是一道很常见的面试题,其中错误的原因有两点:
- 编译器可以识别常量,但是无法识别变量,常量可以在编译期间判断是否超出范围,但是两个变量相加,编译器在编译期间无法得知,所以会报错。
- 编译器在编译期将该值作为int类型进行预编译计算后发现超出byte的取值范围,但是又是通过一个byte类型的变量去接收,所以就会出现可能会损失精度的异常。
这里很好的体现了整数类型的默认计算类型就是int类型~
浮点 类型
浮点型有两种,一种是32位的 float 类型(单精度),一种是64位的 double 类型(双精度)。
名称取值范围字节数位数包装类float大约$-3.4E+38$ 到 $+3.4E38$832Float Double 大约$-1.7E-308$ 到 $1.7E308$1664Double
因为double的取值范围更广,精度更高,所以我们日常都是使用double,默认的浮点类型也是double。
关于float和long
从上面我们可以知道float是32位的,而long是64位的,下意识的我们会认为64位的取值范围必定要大于32位的,但事实并非如此:
float占了4个字节,也就是32位,其中第一位是符号位,23位是尾数位,剩下的8位都是指数位,$2^{8}$为256,由于(signed)符号数的原因,也就是说,float的取值范围大致位于$2^{-126}$到${2^{127}}$,是要远远的大于long的取值范围的。
其实,这也诠释了另外一个 浮点数 问题,因为计算机是二进制的,所以无法精确的表示出浮点数,但是Java也给我们了一种解决方案,那就是我们在涉及到浮点数比较敏感的地方(比如经纬度,金钱)的时候,一定要注意使用BigDecimal传参为 字符串 的方式!
字符型
char关键字所修饰的类型是字符型,需要由单引号引起来,一个或两个char类型的数值可以表示一个Unicode字符,我们所熟知的字符串底层数据结构正是一个字符数组常量:
/** The value is used for character storage. */ private final char value[];
char类型其实是由u+十六进制数据的组成的,最大值为uffff(65535),最小值为u0000(0)。
这里需要注意一些特殊的转义字符:
转义序列名称Unicode值b退格u0008t制表u0009n换行u000ar回车u000d”双引号u0022’单引号u0027\反斜杠u005c
布尔型
boolean修饰的变量就是布尔型,布尔类型很简单,只有true false两个值,但是这里需要注意,和 C++不同的地方是它不能由数字0或1转换成布尔型 。
强制类型转换
byte a = 127; //right
byte b = 1; //right
byte c = a + b; // wrong
byte d = (byte)(a + b) // right
System.out.println(d);
还是这个熟悉的例子,刚刚我们已经分析了第三种情况为什么会报错,这里我们可以通过强制类型转换来强制完成这个操作。
强制类型转换只发生在 位数较多 的类型(int,64位)转为 位数较少 (byte,8位)的类型。
果不其然,我们将第三句注释掉之后,代码可以正常编译通过,然后我们去运行的时候,发现打印的d的值如下:
这里就说到了强制类型转换会发生的一种情况,如果被转换的数值超出目标类型的取值范围,就会发生数据的丢失。
二进制在计算的时候,发生了超出数据范围的进位操作,随着强制类型转换,进位的部分被咔嚓掉,然后就发生这种情况了(熟悉原反补的同学应该明白这一点)。
var
JDK 10中推出了一种新的类型var,猛地看起来很像javascript中的var,它可以这么玩:
var list = new ArrayList<String>();
var x = 3;
乍一看,还真的和javascript有些像,但其实并不然,并不会影响Java是一个强类型语言的事实,它是基于 局部变量 推断机制来完成的,编译器在处理var时,先读 构造器 ,并将它作为变量的类型,然后将该类型写入字节码当中。也就是说,该类型是无法更改的。
var a = 3;
a = [1,2,3];
这样的写法在javascript中毫无问题,但是在Java中就不行。但是需要注意,var只能作用于带有构造器的 局部变量 和 for循环 中。
本篇重点总结
- 数据类型 四类八种
- float取值范围要大于long
- 强制转换只发生在 高位转低位
- var 类型的原理是 局部类型推断