6. Java 中的基本数据类型【连载 6】

作者: 密叔 | 来源:发表于2017-12-18 10:38 被阅读23次

从零开始学Java封面6.jpg

数据类型定义了变量可以采用的值，例如，定义变量为 int 类型，则只能取整数值。

在 Java 中有两类数据类型：

1）原始数据类型

2）非原始数据类型 - 数组和字符串是非原始数据类型，将在以后的教程中讨论它们。

这次我们将讨论Java中的原始数据类型和字符。

Java 变量必须先指定它的数据类型（变量声明），然后才能使用。

int num;

像这种变量数据类型在编译时已知，则这种语言称为静态类型的。

1. 基本数据类型

在Java中，我们有八种基本数据类型：

1）boolean：布尔类型

2）char：字符类型

3）byte：字节类型

4）short：短类型

5）int：整数类型

6）long：长类型

7）float：浮点类型

8）double：双精度类型

byte、 short 、int、 long 类型用于存储整数类型数据。

float 和 double 用于存储分数或者小数类型数据，也可用于存储整数值。

char用于存储字符(字母)类型数据。

boolean类型存储 true和 false,用于逻辑判断。

3. 常用到的数据类型

1）用于存储数值常用到的数据类型有：int、long、double， int类型占用内存空间较小，程序运行速度快，double类型占用内存空间较大，程序运行速度相对慢。

1.jpg

2）用于存储文本的常用数据类型：String（非原始数据类型）和char

2.jpg

3）用于决策的 boolean数据类型比较常用：

3.jpg

1.1 byte 数据类型

可以保存在-128到127之间的整数。主要用于节省内存。

默认大小：1个字节

class ByteExample {
    public static void main(String[] args) {
        byte num;
        System.out.println("存储最大值：" + Byte.MAX_VALUE);
        System.out.println("存储最小值：" + Byte.MIN_VALUE);
        System.out.println("默认存储字节：" + Byte.BYTES);
        num = 113;
        System.out.println(num);
        //num = 160;//编译会抛出错误：不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失num = 160;
    }
}

输出：

存储最大值：127
存储最小值：-128
默认存储字节：1
113

如果 num 的值超出范围会在编译时候抛出错误：不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失

1.2. short 类型数据

它的存储数值范围是 -32,768 到 32767。

数据类型默认大小：2个字节。

class ShortExample {
    public static void main(String[] args) {
        short num;
        System.out.println("存储最大值：" + Short.MAX_VALUE);
        System.out.println("存储最小值：" + Short.MIN_VALUE);
        System.out.println("默认存储字节：" + Short.BYTES);
        num = 150;
        System.out.println(num);
    }
}

输出：

存储最大值：32767
存储最小值：-32768
默认存储字节：2
150

1.3. int 数据类型

存储数值范围：-2147483648 到 2147483647

默认大小：4 字节

class IntExample {
    public static void main(String[] args) {
        int num;
        System.out.println("存储最大值：" + Integer.MAX_VALUE);
        System.out.println("存储最小值：" + Integer.MIN_VALUE);
        System.out.println("默认存储字节：" + Integer.BYTES);
        num = 1500;
        System.out.println(num);
        num = -1500;
        System.out.println(num);
    }
}

输出：

存储最大值：2147483647
存储最小值：-2147483648
默认存储字节：4
1500
-1500

1.4. long 数据类型

数值存储范围：-9223372036854775808 到 9223372036854775807

默认大小：8 字节

class LongExample {
    public static void main(String[] args) {
        long num;
        System.out.println("存储最大值：" + Long.MAX_VALUE);
        System.out.println("存储最小值：" + Long.MIN_VALUE);
        System.out.println("默认存储字节：" + Long.BYTES);
        num = 150000000000L;
        System.out.println(num);
        num = -150000000000L;
        System.out.println(num);
    }
}

注意：long类型变量赋值时，数值后面要加上字母L或者小写l

输出：

存储最大值：9223372036854775807
存储最小值：-9223372036854775808
默认存储字节：8
150000000000
-150000000000

总结：

从 byte到 long 类型变量存储范围越来越大，存储空间（字节数）越来越大，程序运行速度越来越小。所以编码过程中根据数值大小选择合适数据类型变量，可以优化程序运行速度。

1.5. double 数据类型

足够保存15位十进制数字

默认大小：8 字节

class DoubleExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("存储最大值：" + Double.MAX_VALUE);
        System.out.println("存储最小值：" + Double.MIN_VALUE);
        System.out.println("默认存储字节" + Double.BYTES);
        double num = -42937737.9d;
    }
}

注意：double 类型变量赋值时，数值后面要加上字母D或者小写d

输出：

存储最大值：1.7976931348623157E308
存储最小值：4.9E-324
默认存储字节8
-4.29377379E7

1.6 float 数据类型

足够保存6至7位十进制数字

默认大小：4 字节

class DoubleExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("存储最大值：" + Double.MAX_VALUE);
        System.out.println("存储最小值：" + Double.MIN_VALUE);
        System.out.println("默认存储字节" + Double.BYTES);
        double num = -42937737.9d;
    }
}

注意：float 类型变量赋值时，数值后面要加上字母F或者小写f

输出：

存储最大值：3.4028235E38
存储最小值：1.4E-45
默认存储字节4
-18.9

1.7. boolean 数据类型

只存储 true 和 false

class BooleanExample {
    public static void main(String[] args) {
        boolean b = true;
        System.out.println(b);
        b = false;
        System.out.println(b);
    }
}

输出：

true
false

1.8. char 数据类型

只存储一个字符

默认存储大小：2 个字节

class CharExample {
    public static void main(String[] args) {
        char ch = 'z';
        System.out.println("默认存储字节：" + Character.BYTES);
        System.out.println(ch);
        ch = '1';
        System.out.println(ch);
        //ch = '10';//编译不过，因为char 类型只能存储一个字符
    }
}

输出：

默认存储字节：2
z
1

2. 整数的不同进制

byte、short、int和long都可以用十进制、二进制、八进制以及十六进制的方式来表示。当使用常量字面量时，前缀0b表示二进制，0�表示八进制，而前缀0x代表十六进制。比如：

int decimal = 174;
int binary = 0b10101110;
int octal = 0256;
int hexa =  0xAE;

为什么174用二进制表示就是10101110呢？

174是由个位数的4、十位数的7和百位数的1构成：

4.jpg

如果使用二进制，则可以表达为：

5.jpg

上面图片中所有红色的数字就构成了二进制表示10101110。

哪如何将一个十进制数转换为二进制数呢？

将十进制数不断除以2，直到等于0，每次除法产生的余数从后往前合并在一起就是对应的二进制表示：

6.jpg

对于八进制和十六进制，原理是类似的。

3. 类型转换

一个浮点数字面量默认是double类型，如果要定义float类型则要在字面量最后添加f或者F：

double a = 1.23;
float b = 1.23F;
float c = 1.23; // 编译错误

以上代码中，第三行代码将出现编译错误，因为1.23这个字面量是double类型的，不能将其赋值给float类型。

一个整数字面量默认是int类型，如果要定义长整形(long)则要在字面量最后添加l或者L。但是

int a = 100;
long b = 100000L;
long c = 100000;

第三行代码long c = 100000;不会有编译错误，虽然字面量100000是int类型的，但是当int类型赋值给long类型时，可以自动转换为long类型。

占用内存空间小的类型可以自动转换为占用空间大的类型，反之则不成立。你把一个变量的想象成一个箱子，更小的箱子里的东西可以放入到更大的箱子中，将更大的箱子里的东西放到更小的箱子则可能装不下。比如：

b = a;是合法的赋值
a = b;则是非法的赋值，会有编译错误，这其实也是代码float c = 1.23;会发生编译错误的原因

如果一定要将b的值(long类型)赋值给a，则要进行强制转换：

a = (int)b;

b变量前的(int)表示将b的值强制转换为int类型。注意强制类型转换时，可能导致数据错误，比如b的值超过了int类型的表示范围，此时就会进行数据截断（丢掉箱子装不下的东西），我们应该尽量避免这种情况。

7.jpg

基本类型之间的自动转换关系如下：

8.jpg

4. 包装类

以上8种基本类型都不是类，Java提供了对应的类，称之为包装类。包装类可以认为是将基本类型转换成的一个引用类型。

基本类型	包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
boolean	Boolean
char	Character

每种基本类型所占用的内存空间大小，最大值和最小值，可以通过其包装类来访问。比如为了我们可以这样访问int类型的相关信息：

 System.out.println("int类型的二进制位数：" + Integer.SIZE);  
 System.out.println("int类型的最小值：Integer.MIN_VALUE=" + Integer.MIN_VALUE);  
 System.out.println("int类型的最大值：Integer.MAX_VALUE=" + Integer.MAX_VALUE);

注意，将一个整数和字符串通过+号拼接起来，整数可以自动转换为字符串。

以Integer和int为例，我们可以将两者进行转换，例如：

Integer in = new Integer(100); // 将int转换为包装类
int m = in.intValue(); // 获取Integer的int值
String s = “123”;
int n = Integer.parseInt(s); // 将字符串转换为整数
String s2 = Integer.toString(n); // 将整数转换为字符串

其它数据类型的操作是类似的，不再一一赘述。

Integer in = new Integer(100);将int转换为包装类，本质就是通过new创建包装类Integer，调用Integer的构造函数并将100这个int类型的数作为参数传给构造函数。关于构造函数的细节在后续教程中讲解。

5. 数组

数组（Array）是程序设计语言中必不可少的一种结构，它用来描述一系列相同类型的数据。一个数组一旦创建后，它的长度是固定的。

下面的代码，定义了一个长度为10的数组，数据的下标编号从0开始，9是最后一个元素。下面是一个Java语言数组的例子：

int[] anArray;
anArray = new int[10];//初始化一个长度为10的整形数组

anArray[0] = 100;//初始化第一个变量
anArray[1] = 200;
anArray[2] = 300;
anArray[3] = 400;
anArray[4] = 500;
anArray[5] = 600;
anArray[6] = 700;
anArray[7] = 800;
anArray[8] = 900;
anArray[9] = 1000;

数组下标和元素的关系如下所示：

9.jpg

这样初始化数组比较麻烦，下面是另外一种更加便捷的方式：

int[] anArray = { 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000};

这样会自动创建一个长度为10的int数组。我们通过anArray.length可以得到数组的长度。

6. String 类型数据

一个字符串就是一个字符序列，字符串被广泛应用于 Java 编程。Java语言将字符串作为String类型的对象进行处理。

String并不是基本的数据类型，是一个类。最常用的创建字符串对象的方法如下：

String str = "abc";

字符串可以通过+和+=操作符进行拼接，比如：

String str1 = "abc";    
String str2 = str1 + "def";
str1 += "def";

最后str1和str2所指向的字符串内容为"abcdef"。

字符串和基本数据类型也能通过+进行拼接操作，比如：

int a = 100;
String str = "a=" + a;

str字符串的内容为"a=100"。即基本类型和字符串类型相加时，基本类型会自动转换为其字符串表示，在这个例子中相当于：

String str = "a=" + "100";

回顾包装类这一小节的代码：

System.out.println("int类型的最大值：Integer.MAX_VALUE=" + Integer.MAX_VALUE);

就是将字符串和数据类型的拼接。

String类的实例是一个不可变的对象，意味着对String的操作都会产生一个新的String对象。扣扣交流群：468439140

例如，String有一个substring()方法

String str = "123456";
str.substring(3); // 从下标3（注意下标从0开始）开始截取一个子字符串
System.out.println(str); // str本身不可变，所以打印出来依然是123456
String str2 = str.substring(3); // 将产生的新对象赋值给一个新的引用变量
System.out.println(str2); // str2的内容为456

6. Java 中的基本数据类型【连载 6】

1. 基本数据类型

1.1 byte 数据类型

1.2. short 类型数据

1.3. int 数据类型

1.4. long 数据类型

1.5. double 数据类型

1.6 float 数据类型

1.7. boolean 数据类型

1.8. char 数据类型

2. 整数的不同进制

3. 类型转换

4. 包装类

5. 数组

6. String 类型数据

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1.4. long 数据类型

1.5. double 数据类型

1.6 float 数据类型

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