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Java 数据类型 类型转换 运算符

Java 数据类型 类型转换 运算符

作者: 喵感数据 | 来源:发表于2019-11-05 15:30 被阅读0次

    常用的进制
    二进制
    八进制
    十进制
    十六进制
    进制之间是可以互相转换的。

    进制如何转换 以二进制和十进制进制为例
    10 -> 2
    不停的除以2直 至结果是1 然后从1开始 从下至上 拼接余数
    2 -> 10
    1010 -> 10 02^0 + 12^1 + 02^2 + 12^3 = 10
    1110 -> 14 02^0 + 12^1 + 12^2 + 12^3 = 14
    100000000 -> 256 1*2^8 = 256
    从右至左 用该位的值 * 2^x次方 x初始值是0 每次递增1

    先来了解一下计算机的存储单位和原码 反码 补码的概念。
    计算机最小的存储单位:比特bit 。8bit == 1 字节

    java里的数据存储和计算 都是使用补码来操作的
    二进制有正负之分,但是计算机并不识别正负号,为了让计算机识别正负号,引入了符号位0,1,
    0代表正,1代表负。且把符号位置于该数的最高数值位之前,这样表示的数称为机器数(或称机器码),
    即把符号位和数值位一起编码来表示的数就是机器数

    1.原码
    符号位为0表示正数,为1表示负数数值部分用二进制数的绝对值表示的方法称为原码表示法,通常用[X]原表示X的原码。
    例子:
    +59的原码为:00111011
    -59的原码为: 10111011

    2.反码
    一个数如果为正,则它的反码与原码相同;一个数如果为负,则符号位为1,其余各位是对原码取反。
    例子:
    +59的反码为:00111011
    -59的反码为: 11000100

    3.补码
    一个数如果为正,则它的原码、反码、补码相同;一个数如果为负,则符号位为1,其余各位是对原码取反,然后整个数加1。
    例子:
    +59的反码为:00111011
    -59的反码为: 11000101

    Java的数据类型
    java是一门强类型的语言 任何变量声明必须指定类型。成员变量具有初始值 初始值是什么取决于数据类型。

    java中数据类型都有哪些呢?
    1. 基本数据类型 -- 4类8种
    2. 引用数据类型 -- 主要包括 类 数组 接口


    八种基本数据类型
    1.数值类型--整数类型
    1.1 字节型:用 byte 来表示,用8位2进制存储 占1个字节 取值范围[-128,127]。

    1.2 短整型:用 short 表示,用16位2进制表示 占2个字节 取值范围 [-32768,32767]。

    1.3 整型:用 int 表示,用32位2进制表示 占4个字节 取值范围[-231,231-1] 取值范围[-2147483648,2147483647]。

    1.4 长整型:用 long 表示,用64位2进制表示 占8个字节 取值范围 [-263,263-1]。
    注意 整型数据默认是 int 类型 可以把不超出byte范围的数据 赋值给 long。
    在整型数据之后加一个 l或L 可以标识为 long类型的数据 可以增加取值范围,由于小写的l 和 整数1 太相似 故推荐使用 大写L。

    2.数值类型--浮点型
    2.1 单精度:用 float 表示, 32位2进制表示 占4个字节 取值范围 比long大的多 E38
    它保证了7位有效数字 不保证第八位是否有效 也不保证一定无效。

    2.2 双精度:用 double 表示, 64位2进制表示 占8个字节 取值范围比 float,它保证了15位有效数字 参与运算时使用 14位 故它成为双精度。
    注意:所有的浮点型默认是double类型的 且不能把不超出范围的浮点型数据 给 float存储
    如何让浮点型数据表示为 float类型呢 ?
    加小写f 或大写 F
    浮点型数据 使用科学计数法来存储 所以他们的取值范围远远大于整型。

    3.数值类型--字符型
    字符型:用 char 表示,16位二进制 占2个字节 取值范围[0,65535]
    一对单引号括起来的 单个字符 就是一个字符型数据,字符型数据可以参与运算,因为字符型数据参与运算时 使用的自己的位置号 也可以说是编码值。
    例如:"ABCDEFG" 'A' 65 'B'66 'C'67
    注意: 字符型数据对应的整数 没有负数

    4.布尔类型
    布尔型:用 boolean 表示,它只有两个值 true和 false 代表真和假
    它支持逻辑运算 因此又称为逻辑类型 它是电脑可以进行逻辑运算的 重要支持。它占4个字节 如果在数组中 它占1个字节

    Java里基本数据类型转换(不涉及到 布尔型)
    分为两种情况:
    1.自动转换
    2.强制转换
    大类型转到小类型数据,不能自动的转换需要进行强制转换,否则会报错

    如何进行强制转换呢 ?
    格式:
    小类型 小类型变量 = (小类型)大类型变量 || 小类型变量 = (小类型)大类型变量
    引用数据类型强转,也是这个格式。

    类型强制转换会引发问题吗?
    小类型 真实空间不够使用 那么在大类型数据里进行截取 截取之后数据可能会发生改变,如果真的超出了取值范围 那么尽量不要强转。

    Java的运算符


    算数运算符
    内容 : + - * / % ++ --
    特性 : 两个数值进行算术运算符操作 其表达式就是算数表达式
    算数表达式会有结果值 也可以表达式执行完会有返回值,结果是两个操作数中 大类型的类型。如果操作数的双方均为 byte short char 中的类型 那么结果自动上升到 int 类型。

    ++ 自增
    -- 自减
    使用格式1 :

    int i = 0;
    i++; i--;
    

    使用格式2 :

    int i = 0;
    ++i; --i;
    

    每当程序执行到 ++ 时 , 都会使得变量的值增加 1
    每当程序执行到 -- 时 , 都会使得变量的值减少 1

    注意 ++ -- 只能操作用于变量
    我们发现 ++ -- 既可以出现在变量的前面 还可以出现在变量的后面 有什么区别吗?
    当 ++ -- 在前面时 会先自增自减再使用变量
    当 ++ -- 在后面时 会先使用变量在自增自减

    看个例子:

    public class MapNullToNothing {
        public static void main(String[] args) {
            int a = 6;
            int b = 3;
            System.out.println(b);//输出结果是 3
            int i = b++;
            System.out.println(b);//输出结果是 4
            System.out.println(i);//输出结果是 3
            int y = b--;
            System.out.println(b);//输出结果是 3
            System.out.println(y);//输出结果是 4
    
            int x = ++a;
            System.out.println(a);//输出结果是 7
            System.out.println(x);//输出结果是 7
            int z = --a;
            System.out.println(a);//输出结果是 6
            System.out.println(z);//输出结果是 6
        }
    }
    

    赋值运算符
    分为普通的赋值符 =
    还有扩展赋值运算符 += -= *= /= %=
    % java里叫 取模
    x += y 等价于 x = x+y;
    x -= y 等价于 x = x-y;
    x = y 等价于 x = xy;
    x /= y 等价于 x = x/y;
    x %= y 等价于 x = x%y;
    扩展的赋值运算还有一个特殊的功能 ,隐含了类型的强制转换

    关系运算符
    < > >= <= == !=
    两个值 进行关系运算符运算 那么就变成了关系表达式,关系表达式会返回一个 布尔型 的结果。

    三目运算符
    格式: 布尔表达式(表达式结果是布尔值) ? 表达式1(可以返回任意类型的值) :表达式2(可以返回任意类型的值)
    x ? y : z ;
    执行规则
    当程序来到三目运算符时 , 会首先计算布尔表达式的值
    如果结果为 true 那么整个表达式选择表达式1为整个表达式的结果
    如果结果为 false 那么整体表达式选择表达式2为整个表达式的结果
    使用三目运算符求值:

    // 最大值
    max = x > y ? (x > z ? x : z) : (y >z ? y : z) ;
    // 最小值
    min = x < y ? (x < z ? x : z) : (y < z ? y : z);
    // 中间值
    num = x > y ? (x < z ? x : ( y > z ? y : z )) : (y < z ? y : (x > z ? x : z));
    

    逻辑运算符
    &逻辑与 &&短路与
    格式 :
    布尔值1 & 布尔值2 结果是 布尔值
    布尔值1 && 布尔值2 结果是 布尔值
    执行规则:
    如果布尔值1 和 布尔值2 结果均为 true 那么整个表达式结果为true
    反之 结果为 false

    &和&&不同之处
    & 如果布尔值1为false的话 仍然会判断 布尔值2 的值
    &&如果布尔值1为false的话 那么直接得到结果 不去判断 布尔值2
    只要没特殊要求 那么使用 && 因为效率高

    |逻辑或 ||短路或
    格式:
    布尔值1 | 布尔值2 结果是 布尔值
    布尔值1 || 布尔值2 结果是 布尔值
    执行规则:
    如果布尔值1 和 布尔值2 其中有一个值或两个值为 true 那么整个表达式为 true
    反之 整个表达式为 false

    不同之处
    | 如果布尔值1 为true 仍然会判断布尔值 2
    || 如果布尔值1位 true 那么不会判断布尔值2 直接得出结果

    !非
    格式:
    !布尔值 结果是布尔值 取反
    执行规则
    如果布尔值 为true 那么结果为 false
    如果布尔值 为false 那么结果为 true

    ^异或
    格式
    布尔值1 ^ 布尔值2 结果是布尔值
    执行规则
    当布尔值1 和 布尔值2 一个为 true 一个为 false 时 整个表达式结果是 true
    反之 表达式结果为 false

    位运算符 
    变量 使用位运算符 如果是 byte short char,那么会先提升到 int类型
    如果 要用 a * 4 那么效率最高的做法是  a << 2
    <<  左移   补0
    格式 : x << y
    执行规则:x 左移 y位,等同于  x * 2^y 
    例如  5 << 2   == 5 * 2^2
    0 0000101 5的补码
    0 0001010 左移一位
    0 0010100 左移两位  2^2 + 2^4 = 20
    1 0000101 -5的补码
    1 0010100 左移两位   == -20 
    
    >>  右移  补符号位
    格式: x >> y ,等同于 x / 2^y 
    例如  5 >> 1  == 2
    0 0000101 5的补码
    0 0000010 右移一位 2
    
    3 >> 1  == 1
    0 0000011
    0 0000001 == 1
    
    负数 右移
    -5 > 1 = -3     
    1 0000011   
    1 0000101
    1 0000101 -5的补码
    1 0000100 -5的反码
    1 1111011 -5的原码
            
    1   1111101    右移一位  会导致少一位  补符号位
    1   0000010    反码
    1   0000011
                    
                    
                    
    -4 >> 1
    1 0000100 -4的补码
    1 0000011 -4的反码
    1 1111100 -4的原码
                    
    1 1111110 -4原码右移一位  补1
    1 0000001 反码
    1 0000010 补码
                    
                    
    -4 >> 2
    1 0000100 -4的补码
    1 0000011 -4的反码
    1 1111100 -4的原码
                    
    1 1111111 -4右移2两位 补两个1
    1 0000000 反码
    1 0000001 补码
                    
    注意 :
        正数右移 补0
        负数右移 补1
        总体来说 补符号位
                    
            
            
    >>> 无符号右移
        正数右移 n位 补0
        负数右移 n位 补0
    
        -4 >> 1 == 2147483647
        1 24个1 1111100 -4的原码    
        01 24个1 111110
                    
    

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