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JAVA Tutorial | Chapter 2 Basic Data Types

黄舟
Release: 2017-02-25 09:46:32
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JAVA Chapter 2 Basic Data Types

Table of Contents


  • Java basic data types: two major categories

    • Built-in data types

    • Reference data types

  • Java type conversion

    • ##Automatic type conversion

    • Forced type conversion

  • ##Java constants



##Java basic data types

1. Built-in data types


##The Java language

provides eight basic types. Six numeric types (four integers, two floating point types), a character type, and a Boolean type.

JAVA Tutorial | Chapter 2 Basic Data Types


#Numeric type - integer type byte:

The byte data type is an 8-bit, signed, integer represented in two's complement;
    • The minimum value is -128 (-2^7);

    • The maximum value is 127 (2^7-1);

    • The default value is 0;

    • The byte type is used to save space in large arrays, mainly replacing integers, because the space occupied by byte variables Only a quarter of the int type;

    • #Example: byte a = 100, byte b = -50.

##Numeric type--integer type

short:

    • The short data type is a 16-bit, signed two's complement integer representation

    • The minimum value is -32768 (-2^15);

    • ##The maximum value is 32767 (2^15 - 1);

    • Short data type can also save space like byte. A short variable is half the space occupied by an int type variable;

    • The default value is 0;

    • Example: short s = 1000, short r = -20000.

##Numeric type--Integer type int:

    • int data type is a 32-bit, signed integer represented in two’s complement;

    • The minimum value is -2,147,483,648 (-2^31);

    • The maximum value is 2,147,483,647 (2^31 - 1);

    • Generally, integer variables default to int type;

    • The default value is 0;

    • Example: int a = 100000, int b = -200000.

##Numeric type--integer type long:

      The long data type is a 64-bit, signed integer represented in two’s complement;
    • The minimum value is -9,223,372,036,854,775,808 (-2^63);
    • ##The maximum value is 9,223,372,036,854,775,807 (2^63 -1);
    • This type is mainly used on systems that require relatively large integers;
    • The default value is 0L;
    • Example: long a = 100000L, Long b = -200000L.
##Numeric type--floating point type

float:

##The float data type is a single-precision, 32-bit floating point number that complies with the IEEE 754 standard;
    • float can save memory space when storing large floating point arrays;

    • The default value is 0.0f;

    • Floating point numbers cannot be used to represent precise values, such as currency;

    • Example: float f1 = 234.5f.

##Numeric type--Floating point type double:

    • The double data type is a double-precision, 64-bit, floating point number that complies with the IEEE 754 standard;

    • The default type of floating point numbers is double type;

    • The double type also cannot represent precise values, such as currency;

    • The default value is 0.0d;

    • Example: double d1 = 123.4.

##Boolean --boolean:

    • The boolean data type represents one bit of information;

    • has only two values: true and false;

    • This type is only used as a flag to record true/false situations;

    • ##The default value is false;
    • Example: boolean one = true.

Character type --char:

      The char type is a single 16-bit Unicode character;
    • The minimum value is '\ u0000' (that is, 0);
    • The maximum value is '\uffff' (that is, 65,535);
    • The char data type can store any character;
    • Example: char letter = 'A'.
Example

For basic types of numerical types We don't need to remember the value range, because their values ​​have been defined in the corresponding packaging class in the form of constants. Please look at the following example:

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);  
    }  
}
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The output of compiling the above code is as follows:


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
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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。




二、引用类型


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、Pubby等。变量一旦声明后,类型就不能被改变了。


需要注意:

  1. 对象、数组都是引用数据类型。

  2. 所有引用类型的默认值都是null。

  3. 一个引用变量可以用来引用与任何与之兼容的类型。

  • 例子:Site site = new Site("Runoob")。




Java数据类型转换


Java 语言是一种强类型的语言。强类型的语言有以下几个要求:


  • 变量或常量必须有类型:要求声明变量或常量时必须声明类型,而且只能在声明以后才能使用。

  • 赋值时类型必须一致:值的类型必须和变量或常量的类型完全一致。

  • 运算时类型必须一致:参与运算的数据类型必须一致才能运算。



但是在实际的使用中,经常需要在不同类型的值之间进行操作,这就需要一种新的语法来适应这种需要,这个语法就是数据类型转换。


在数值处理这部分,计算机和现实的逻辑不太一样,对于现实来说,1和 1.0 没有什么区别,但是对于计算机来说,1 是整数类型,而 1.0 是小数类型,其在内存中的存储方式以及占用的空间都不一样,所以类型转换在计算机内部是必须的。


Java 语言中的数据类型转换有两种:



  • 自动类型转换:编译器自动完成类型转换,不需要在程序中编写代码。

  • 强制类型转换:强制编译器进行类型转换,必须在程序中编写代码。



由于基本数据类型中 boolean 类型不是数字型,所以基本数据类型的转换是出了 boolean 类型以外的其它 7 种类型之间的转换。下面来具体介绍两种类型转换的规则、适用场合以及使用时需要注意的问题。

一、自动类型转换


自动类型转换,也称隐式类型(隐含类型)转换,是指不需要书写代码,由系统自动完成的类型转换。由于实际开发中这样的类型转换很多,所以 Java 语言在设计时,没有为该操作设计语法,而是由 JVM 自动完成。 当范围低的基本类型和范围高的基本类型做运算时,范围低的就会自动转换为高范围的类型,还有,当子类赋给父类变量时,也属于自动类型转换。而一般强制类型转换就是反过来说,也是他们的区别

  • 1. 整数的默认类型时int

  • 2. 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



转换规则:从存储范围小的类型到存储范围大的类型。
具体规则为:byte→short(char)→int→long→float→double

所有,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。


byte,short,char—> int —> long—> float —> double
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也就是说 byte 类型的变量可以自动转换为 short 类型,示例代码:


byte  b  =  10;
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short sh = b;这里在赋值时,JVM 首先将 b 的值转换为 short 类型,然后再赋值给 sh。
在类型转换时可以跳跃。示例代码:



byte  b1  =  100;int  n  =  b1;
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注意问题 : 在整数之间进行类型转换时,数值不发生改变,而将整数类型,特别是比较大的整数类型转换成小数类型时,由于存储方式不同,有可能存在数据精度的损失。

  • int i =128;   byte b = (byte)i;
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    因为byte类型时8位,最大值为127,所以当强制转换为int类型值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
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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。

数据类型转换必须满足如下规则:

1. 不能对boolean类型进行类型转换。

2. 不能把对象类型转换成不相关类的对象。

3. 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。

4. 转换过程中可能导致溢出或损失精度,例如:

public class ZiDongLeiZhuan{
        public static void main(String[] args){
            char cao1='a';//定义一个char类型
            int it1 = cao1;//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"+it1);
            char cao2 = 'A';//定义一个char类型
            int it2 = cao2+10;//char 类型和 int 类型计算
            System.out.println("char类型和int计算后的值等于"+it2);
        }
}
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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 75
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解析:

cao1 的值为字符'a', 查 ascii 码表可知对应的int类型值为 97( 文章最后会提供 ASCII 表 )

那么字符 cao2 的'A' 对应值为65,所以it2=65+10=75。


二、强制类型转换

  • 强制类型转换,也称显式类型转换,是指必须书写代码才能完成的类型转换。该类类型转换很可能存在精度的损失,所以必须书写相应的代码,并且能够忍受该种损失时才进行该类型的转换。

  • 1. 条件是转换的数据类型必须是兼容的。

  • 2. 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 = 123456;
                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);
                
            }
    }
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  • 运行结果:

    int强制类型转换为byte后的值等于 12356
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转换规则:从存储范围大的类型到存储范围小的类型。

具体规则为:double→float→long→int→short(char)→byte

语法格式为:(转换到的类型)需要转换的值

示例代码:


double  d  =  3.10;int  n  =  (int)d;
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这里将 double 类型的变量 d 强制转换成 int 类型,然后赋值给变量 n。需要说明的是小数强制转换为整数,采用的是“去 1 法”,也就是无条件的舍弃小数点的所有数字,则以上转换出的结果是 3。整数强制转换为整数时取数字的低位,例如 int 类型的变量转换为 byte 类型时,则只去 int 类型的低 8 位(也就是最后一个字节)的值。


示例代码:


int  n  =  123;byte  b  =  (byte)n;int  m  =  1234;byte  b1  =  (byte)m;
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则 b 的值还是 123,而 b1 的值为-46。

b1 的计算方法如下:m 的值转换为二进制是10011010010,取该数字低8位的值作为b1的值,则b1的二进制值是11010010,按照机器数的规定,最高位是符号位,1 代表负数,在计算机中负数存储的是补码,则该负数的原码是 10101110,该值就是十进制的-46。


注意问题:强制类型转换通常都会存储精度的损失,所以使用时需要谨慎。


Java的常量

常量在程序运行时,不会被修改的量。

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;
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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;
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char a = 'A'
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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;
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int octal = 0144;
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int hexa =  0x64;
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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\""
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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";
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Java语言支持一些特殊的转义字符序列:


##Enter (0x0d)##\f\b\s
Symbol Character meaning
\n Line feed (0x0a)
##\r
##Form feed (0x0c)
Backspace(0x08)
Space (0x20) ##\t
Tab character \"
Double quotes \ ' Single quotes
##\\ Backslash
\ddd Octal characters (ddd)
\uxxxx 16 Unicode characters (xxxx)



##Attachment: ASCII table

ASCII 表
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