JAVA的8種基本數據類型

JAVA基本類型
8種基本數據類型
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Java語言有8種基本數據類型， 分別用于存儲整數、浮點數、字符數據和布爾類型數據。需要注意的是： 現在所介紹的僅僅是基本數據類型，后續還會介紹很多非基本數據類型。基本數據類型如圖 – 1所示：

圖- 1
從圖- 1中可以看出， 基本數據類型主要分為4大類 （整數類型、浮點類型、char、boolean）， 整數類型又分為了4小類（byte、short、int、long）, 浮點類型也分了2小類（float、double），這些數據類型的區別是怎樣的？通過圖– 2展示了這8種數據類型的存儲空間及使用場景：

圖- 2
在如上這8種數據類型中，最常用的有5種，分別為int、long、double、char、boolean。其余的數據類型幾乎不用，要求對這5種基本數據類型重點掌握，其余的數據類型，有興趣了解就可以了。

2. int類型
   2.1. int類型
   int是最常用的整數類型，一個int類型的變量占用4個字節，即32位的內存空間。Int的最大表示范圍為：-231～231-1，即-2147483648 ~2147483647，大約正負21個億多些。
   2.2. 整數直接量是int類型
   所謂整數直接量（literal）就是直接寫出的整數，例如：下面的語句中，100就是直接量。
   int a = 100；
   關于整數直接量，需要注意如下要點：
   整數的直接量的類型默認為int類型，如果直接寫出的整數超過了int的表達范圍，將會出現編譯錯誤，下面的語句，就是因為超出了整數的范圍而導致的編譯錯誤。
   int d = 10000000000; // 編譯錯誤10000000000這個數值寫出來就是錯誤的，因為Java認為所有直接寫出的整數都是int類型，而這個數值超過了int的表達范圍。
   除了通常的十進制數字形式，整數直接量也可以寫成16進制的形式（以0X或0x開頭）或8進制的形式（以0開頭），請看如下直接量三種表現形式：
   int a = 100000; // 10進制
   int b = 0x186a0; // 16進制
   int c = 0303240; // 8進制
   2.3. 整型數據除法運算中的取整
   若對兩個整數相除，會舍棄小數的部分（注意：不是四舍五入），結果也是整數。示例代碼如下所示：
   int c = 5/3;
   System.out.println(c); // c的值為1，取整
   int total = 87;
   int error = 23;
   int percent = error / total 100;
   System.out.println(percent+"%"); //結果為0%，23除以87整數部分為0，乘以100，為0
   percent = 100 error / total;
   System.out.println(percent + "%"); // 結果為26%，230除以87整數部分為26
   2.4. 運算時要防止溢出的發生
   當兩個整數進行運算時， 其結果可能會超過整數的范圍而發生溢出，正數過大而產生的溢出，結果為負數；負數過大而產生的溢出，結果為正數。示例代碼如下所示：
   int a = 2147483647; //int類型整數的上限
   int b = -2147483648; //int類型整數的下限
   a = a + 1;
   b = b - 1;
   System.out.println("a=" + a); //輸出結果： a=-2147483648 溢出，結果錯誤。
   System.out.println("b=" + b); //輸出結果： b=2147483647溢出，結果錯誤。
3. long類型
   3.1. long類型
   在表示整數時，如果int類型的范圍不夠，可以使用long類型，一個long型的變量占用8個字節（即64位），最大表示范圍為：-263 ~ 263-1，即 -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807。
   如果要表示long直接量，需要以 L 或 l 結尾。示例代碼如下：
   long a = 10000000000; //會有編譯錯誤，因為10000000000編譯器認為是int類型，而這個值，已經超出了int的范圍
   long b = 10000000000l; //正確
   3.2. 使用long類型進行較大整數的運算
   對于較大的整數運算（超過int的表達范圍），可以使用long型。示例代碼如下：
   long distance1 = 10000 365 24 60 60 299792458l;
   //必須有一個long型數據參與的運算結果才是long型
   System.out.println("distance1="+distance1);//distance1=547836957965889536 結果正確
   long distance2 = 10000 365 24 60 60 299792458;
   System.out.println("distance2="+ distance2); //distance2=-1973211136 溢出，=號后面的數據默認為int類型，超出了范圍，發生溢出。
   3.3. 通過時間毫秒數來存儲日期和時間
   JDK提供 System.currentTimeMillis() 方法，返回1970年1月1日零點到此時此刻所經歷的毫秒數，數據太大，故其數據類型為long。示例代碼如下：
   long time = System.currentTimeMillis();
   System.out.println(time); //輸出的結果為： 1383835712828
   通過上面的代碼可以看出，輸出的結果已經超出int類型的最大值，因此，JDK設計的返回類型為long型，該方法常常被用于計時操作。
4. double類型
   4.1. 使用double進行浮點數的運算
   前面所學習的int、long都是用于存儲整數的，小數即為浮點數，包括： float（單精度）和double（雙精度），double類型的精度值是float類型的兩倍，因此而得名雙精精，在實際的應用開發中，float應用極少，大多數場合使用double表示浮點數。示例代碼如下：
   double pi = 3.14;
   double r = 8;
   double s = pi r r;
   System.out.println("s=" + s); // 輸出的結果為：s=200.96
   4.2. 浮點數直接量是double類型
   浮點數的直接量有兩種寫法：1）通常寫法，如：3.14、314、0.1、.5。 2）科學計數法，如：1.25E2、1.25e2、1.25E-2。其中，1.25E2表示1.25乘以10的2次方。
   默認的浮點直接量為double型，如果需要表示float類型的直接量，需要加“f”或“F”后綴。例如：
   float f1 = 3.14 //編譯錯誤，應該寫成3.14f
   4.3. double運算時會出現舍入誤差
   2進制系統中無法精確的表示1/10，就好像十進制系統中無法精確的表示1/3一樣，
   所以，2進制表示10進制會有一些舍入誤差，對于一些要求精確運算的場合會導致代碼的缺陷。示例代碼如下所示：
   double money = 3.0;
   double price = 2.9;
   System.out.println(money - price); //輸出的結果是： 0.10000000000000009
   如果需要精確的運算可以考慮放棄使用double或float而采用BigDecimal 類來實現。關于這一點，將在后續的章節中介紹。
5. char類型
   5.1. char類型
   字符類型char事實上是一個16位無符號整數（都是正數），這個值是對應字符的編碼，Java字符類型采用Unicode字符集編碼（通用碼、統一碼、萬國碼），而Unicode是世界通用的定長字符集，所有的字符都是16位來表示。例如：字符a實際的值為97，字符A實際的值為65，字符0實際的值為48。
   字符直接量可以采用諸如：‘中’的形式，也可以采用16進制的表示形式，例如： ‘\u4e2d’，代碼如下所示：
   char c1 = ‘中’; //c1中存的是”中”的編碼
   char c2 = '\u4e2d'; //‘4e2d’為‘中’所對應的16位Unicode編碼的16進制表示形式
   System.out.println(c1);
   System.out.println(c2);
   如上代碼的輸出結果：c1的值為中，c2值也為中，但c1和c2內部存儲的其實是”中”這個字符所對應的Unicode碼，即：一個無符號的整數。
   5.2. 對char型變量賦值
   在對char型變量賦值時，可以采用如下三種方式：
   方式一：
   字符直接量：形如‘A’，變量中實際存儲的是該字符的Unicode編碼（無符號整數值），一個char型變量只能存儲一個字符。示例如下：
   char c1 = 'A';
   方式二：
   整型直接量：范圍在0~65535之間的整數，變量中實際存儲的即該整數值，但表示的是該整數值所對應的Unicode字符。示例如下：
   char c2 = 65;
   Unicode形式：形如‘\u0041’,Unicode字符的16進制形式。示例如下：
   char c3 = '\u0041';
   5.3. 使用轉義字符
   字符直接量需要包含在一對’’單引號之中，那如果想表示單引號’的字符時，需要怎么表示？想表示回車、換行符時，怎么表示？
   因為單引號為特殊意義的字符， 那么，對于不方便輸出的字符可以采用轉義字符來表示，示例代碼如下：
   char c = '\';
   System.out.println(c); //輸出的結果為：\
   常用轉義字符如下圖 – 2所示：
   
   圖- 2
6. boolean類型
   6.1. 使用boolean變量進行關系運算
   boolean類型適用于關系、邏輯運算， 表示某個條件是否成立， 只允許取值true或false，true表示條件成立， 而false表示條件不成立。
   boolean型變量經常用于存儲關系運算的結果，所謂關系運算就是比較兩個變量的大小相等等關系（此知識點，后續詳細介紹）。boolean示例代碼如下所示：
   int age = 18;
   boolean isChild = age<16;
   System.out.println(isChild); // isChild的值為false
   boolean running = true;
   boolean closed = false;
7. 基本類型間轉換
   7.1. 類型間轉換
   不同的基本類型直接可以相互轉化，主要有兩種方式：
   自動類型轉化（隱式類型轉換）：從小類型到大類型可以自動完成。類型的大小關系如下圖 - 3所示：
   
   圖- 3
   強制轉化：從大類型到小類型需要強制轉換符，語法如下：
   （需要轉換成的類型）變量
   因為大類型的精度值大于小類型，取值范圍大于小類型，所以，當使用強制轉化時，有可能會造成精度的損失或者溢出，所以，在使用強制轉化時要求顯式的告訴編譯器，正在進行強制轉換。
   7.2. 強制轉換時的精度喪失和溢出
   基本類型轉化如下示例所示，注意強制轉換時可能會造成的精度喪失和溢出。
   int a = 100;
   int b = 200;
   long c = a + b; //自動將int轉化為long
   long l1 = 1024l;
   int i = (int) l1; //需要加強制轉化符由于1024在int的范圍內，所以沒有產生溢出
   long l = 1024L 1024 1024 4;
   int j = (int) l; //會產生溢出
   System.out.println(j); // 結果為：0
   double pi = 3.1415926535897932384;
   float f = (float) pi; //會造成精度的損失，因為單精度的精確度小于double
   System.out.println(f); //結果為：3.1415927
   7.3. 數值運算時的自動轉換
   如果在一個表達式中出現了多種數據類型，則運算結果會自動的向較大的類型進行轉化，
   示例如下：
   //由于有long型的直接量參與，整個表達式的結果為long
   long distance = 10000 365 24 60 60 299792458l;

//由于有double型的直接量599.0參與，整個表達式的結果為 double
double change = 800 - 599.0;

//結果為0.0，右邊都是int型數據運算結果也為int類型，結果為0，再賦值給double
將0轉化為 0.0
double persent1 = 80 / 100;
//結果為0.8，右邊表達式有double型直接量參與， 運算結果為double型
double persent2 = 80.0 / 100;
7.4. byte、char、short轉換為int
在前面所介紹的8種數據類型中，byte、char、short、int、long都表示整數類型，而整型的直接量為int，在實際使用中，為了方便使用，遵循了如下的規則：
int直接量可以直接賦值給byte、char和short，只要不超過其表示范圍。示例如下：
byte b = 97;
short s = 97;
char c = 97;
byte、char、short三種類型參與運算時，先一律轉換成int類型再進行運算。示例如下：
byte b = 97;
int num = b + b; //num的值為194