[Java知识库]java中的基本数据类型

前言：假设我来到一片虚拟世界，现在要在这虚拟世界中从零到有的进行建设。这片虚拟世界的最底层是由0和1构建而成，并且已经演化完备，那么作为在这片世界中有智慧的生物，首先要做的并不是去创造“火”，而是对世界已存在的各种“物质”进行分类，正如现实世界中，将物质总体分为“金木水火土”、“风水火土以太”的思想一样。并去分析这些物质的性质。
但是在这片虚拟世界中所有构成都是有0和1组成，而不是有原子构成，所以这些物质都具有数字的特征。

1、基本数据类型（变量）

1.1整形 int

• int 表示变量的类型是一个整型
• 一个 int 变量占 4 个字节

int num=10;// 定义一个整型变量
System.out.println(num) ;

• 4 个字节表示的数据范围是 -2^31 -> 2^31-1

System.out.println(Integer.MAX_VALUE);  //int 的最大值 
System.out println(Integer.MIN_VALUE); //int 的最小值

• 若超出这个范围则会溢出

int maxValue = Integer.MAX_VALUE;
System.out.println(maxValue+1);//由于溢出，这里输出的是最小值，即 -2^31
int minValue = Integer.MIN_VALUE；
System.out.println(minValue-1)；//由于溢出，这里输出的是最大值，即 2^31-1

1.2长整形 long

• 基本语法格式和创建 int 变量基本一致, 只是把类型修改成 long
• Java 中 long 类型占 8 个字节. 表示的数据范围 -2^63 -> 2^63-1

long num=10L；
System.out.println(num)

1.3短整型 short

• 基本语法格式和创建 int 变量基本一致, 只是把类型修改成 short
• short 占用 2 个字节, 表示的数据范围是 -32768 -> +32767

short num=10;
System.out.println(num);

1.4双精度浮点型 double

• Java 中的 double 虽然也是 8 个字节, 但是浮点数的内存布局和整数差别很大, 不能单纯的用 2 ^ n 的形式表示数据范围
• Java 的 double 类型的内存布局遵守 IEEE 754 标准(和C语言一样), 尝试使用有限的内存空间表示可能无限的小数, 势必会存在一定的精度误差.

double num = 1.0;
System.out.println(num)

• 注意：不能用整形相除得到有小数的数，如下只能用浮点数相除才能得到有小数的数。

double a = 1.0;
double b = 2.0;
System.out.println(a / b);
// 执行结果
0.5

1.5单精度浮点型 float

• float 类型在 Java 中占四个字节, 同样遵守 IEEE 754 标准. 由于表示的数据精度范围较小, 一般在工程上用到浮点数都
  优先考虑 double, 不太推荐使用 float

float num = 1.0f;    // 写作 1.0F 也可以
System.out.println(num);

1.6字符类型 char

• Java 中使用 单引号 + 单个字母 的形式表示字符字面值.
• 一个字符占两个字节

char ch = '呵'; 
System.out.println(ch);

1.6.1字符串类型 String(注意：这是引用类型）

• Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值
• String 不是基本类型, 而是引用类型

String name = "zhangsan";
System.out.println(name);

• 字符串的拼接 +在字符串表示中都是执行拼接工作。

String a = "hello"; 
String b = "world"; 
String c = a + b; 
System.out.println(c);

String str = "result = "; 
int a = 10; 
int b = 20; 
String result = str + a + b; 
System.out.println(result); 
// 执行结果
result = 1020

1.7字节类型 byte

• 字节类型表示的也是整数. 只占一个字节, 表示范围较小 ( -128 -> +127 )

byte num = 0; 
System.out.println(num)；

1.8布尔类型 boolean

• boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假
• Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换, 不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法

boolean value = true; 
System.out.println(value);

2、基本数据类型（常量）

• 常量指的是运行时类型不能发生改变

2.1 字面值常量

10 // int 字面值常量(十进制) 
010 // int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8 
0x10 // int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的 16 
10L // long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L) 
1.0 // double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D 
1.5e2 // double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2 
1.0f // float 字面值常量, 也可以写作 1.0F 
true // boolen 字面值常量, 同样的还有 false 
'a' // char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符
"abc" // String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符.

2.2 final 关键字修饰的常量

final int a = 10; 
a = 20; // 编译出错. 提示 无法为最终变量a分配值

3、基本数据类型（规则）

3.1类型转换

• Java中不存在截断
• long 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 long, 但是不能将 long 赋值给 int.

int a = 10; 
long b = 20; 
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度. 
b = a; // 编译通过

• double 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 double, 但是不能将 double 赋值给 int.

int a = 10; 
double b = 1.0; 
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度. 
b = a;//编译通过。

• byte 表示的数据范围是 -128 -> +127, 256 已经超过范围

byte a = 100; // 编译通过
byte b = 256; // 编译报错, 提示 从int转换到byte可能会有损失

• 强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了
• 强制类型转换不是一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转（如int和boolen）

int a = 0; 
double b = 10.5; 
a = (int)b; 
int a = 10; 
boolean b = false; 
b = (boolean)a;

3.2数值提升

• 当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来
  接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.

int a = 10; 
long b = 20; 
int c = a + b; // 编译出错, 提示将 long 转成 int 会丢失精度
long d = a + b; // 编译通过.

• byte 和 byte 都是相同类型, 但是出现编译报错.因为由于计算机的 CPU 通常是按照 4 个字节为单位从内存中读写数据. 为了硬件上实现方便, 诸如 byte 和 short 这种低于4 个字节的类型, 会先提升成 int, 再参与计算.所以需强转成byte类型来计算。

byte a = 10; 
byte b = 20; 
byte c = a + b; 
System.out.println(c); 
// 编译报错
Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
 byte c = a + b;

3.3 int 和 String 之间的相互转换

• int转成String

int num = 10;
// 方法1 
String str1 = num + ""; 
// 方法2
String str2 = String.valueOf(num）；

• String 转成 int

String str = "100"; 
int num = Integer.parseInt(str);

4、运算符

4.1 算术运算符

• 基本四则运算符 + - * / %
• 注意除法
  （1）int / int 结果还是 int, 需要使用 double 来计算

int a = 1; 
int b = 2；
System.out.println(a /b);
//结果为0

• 增量赋值运算符 += -= *= /= %=
• 自增/自减运算符 ++ –

4.2 关系运算符

• == != < > <= >=
• 关系运算符的表达式返回值都是 boolean 类型.

4.3 逻辑运算符

注意: 逻辑运算符的操作数(操作数往往是关系运算符的结果)和返回值都是boolean

• 逻辑与 &&
  规则: 两个操作数都为 true, 结果为 true, 否则结果为 false.

int a = 10; 
int b = 20; 
int c = 30; 
System.out.println(a < b && b < c);//结果为真

-逻辑或 ||
规则: 两个操作数都为 false, 结果为 false,否则为true。

int a = 10; 
int b = 20; 
int c = 30; 
System.out.println(a > b || b > c);//结果为假

• 逻辑非 !
  规则: 操作数为 true, 结果为 false; 操作数为 false, 结果为 true

int a = 10; 
int b = 20; 
System.out.println（！(a<b)）;//结果为假

• 注意：短路求值

1. 对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式的整体的值一定是 false, 无需计算右侧表达式.
2. 对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式的整体的值一定是 true, 无需计算右侧表达式

4.4 位运算符

• 按位与 &: 如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0
  100100101
  &
  010011011
  结果
  000010001

• 按位或 |: 如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1
  010001110
  |
  001001000
  结果
  011001110

• 按位取反 ~: 如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0
  0110010110
  ~
  结果
  1001101001

• 按位异或 ^: 如果两个数字的二进制位相同, 则结果为 0, 相异则结果为1
  1001001110
  ^
  0011010011
  结果
  1010011101

4.5 移位运算

• 左移 <<: 最左侧位不要了, 最右侧补 0
  100100110
  <<
  001001100
• 右移 : 最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)
  011001101
  >>
  101100110
• 无符号右移 >>>: 最右侧位不要了, 最左侧补 0.
  011100100
  >>>
  001110010
• 注意
• 左移 1 位, 相当于原数字 * 2. 左移 N 位, 相当于原数字 * 2 的N次方
• 右移 1 位, 相当于原数字 / 2. 右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方

4.6 条件运算符

• List item

// 求两个整数的最大值
int a = 10; 
int b = 20; 
int max = a > b？a:b;
//结果：
b