java 中的基本数据类型
1, 基本数据类型
Java是强类型语言, 对于每一种数据都定义了类型,基本数据类型分为数值型,字符型,布尔型。数值型又分为了整型和浮点型。
整型又分为byte, int, short long.
浮点型又分为了float 和double.
字符型是char 类型, 一般不用。
布尔型是boolean, 取值为 true 和 false.
2, 变量
由于强类型,java在声明变量的时候,必须指定数据类型。Type variable, 比如int num; 给这个变量进行赋值的时候,也必须是相同的数据类型, 必须变为num 赋组一个int 型,如num = 5; 变量的使用一定要注意数据类型。
3, 常量
常量也有类型,但是我写了个123,没有给它定义数据类型啊,它是什么数据类型? 对于常量来说,它采用的是默认数据类型。对于整数来说,默认类型为int, 小数的默认类型则是double. 字符类型为char等。但对于采取默认类型来说,整型和浮点型又有所不同。
当我们写一个整数字面量的时候,这个字面量默认是int 类型,但是,它也可以赋值给byte 和short 类型,只要不超过byte 类型和short 类型取值范围。当然,这个整型字面量也可以赋值给long. 以下三种写法都不会报错。
byte b = 2;
short s = 5;
long l = 10;
但对于浮点数就有所不同,写一个浮点数,默认是double , 它就不能赋值float.
float f = 3.14;
它会报错,报错的原因是,我们正在把一个double类型的值赋值给一个float类型,而float类型的精度比double类型小,所以报错了,损失精度了。所谓的精度,就是小数点后有几位小数,对于float类型来说,它小数点后面有6-7位小数,而对于double类型来说,它小数点后面有15位小数,所以double类型比float类型精度高。又由于15是 7的两倍多,所以float称为单精度浮点型, double称之为双精度浮点型。那怎么办,就不能把常量赋值给float 类型了?也不是,不过要对这个常量进行标识,给它加个后缀f,表示它是一个float类型。像下面这样就没有问题了。
float f = 3.14f;
这又让我想到了整数long型, 我们都知道long类型的取值范围比int 类型大,如果是一个特别大的整数,我们就把它赋值给long. 但是你会发现报错了。
long l = 100000000000;
超出了整型int 的最大取值范围, 数值字面量默认是int 类型,太大就超出了。那怎么才能赋给long,也要在后面加一个标识 L ,
long l = 100000000000L;
对于这种很大的数值,JDK7 还提供了一种便利,可以在各个数字间添加_ , 这样我们一看就可以知道这个数值多少了。
long l = 100_000_000_000L;
4,类型转换
类型转换分为自动类型转换和强制类型转换。自动类型转换必须满足两个条件:1, 两种类型必须是兼容的(compatible); 2, 目标类型的取值范围必须大于来源类型(The destination type is larger than source type). 通过这两个条件,可以发现,自动类型转换是发生在数值类型之间,因为类型是兼容的,可以把 byte 类型的值赋值给int 类型,也可以把int 类型赋值给double 类型。
int a = ;
long l = a;
自动类型转换绝对不会出现到 数值类型转化到char 类型或 布尔类型, 同样布尔类型和char 类型也不能互相转换, 因为他们类型不兼容,是不同的数据类型, 所以,如果你把一个布尔类型赋值给char 类型或数值类型,它就会出错, 同样的一个数值类型也不可能赋值给布尔类型或char 类型。
int a = ;
char c;
c = a; // 报错了,不能把int 转换为char
但你会发现,当使用数值字面量进行变量初始化的时候,它也发生了自动类型转换,并且没有满足上面的两条,因为你可以int 类型的字面量赋值为char 类型或 byte 类型
byte b = ;
char c = ;
强制类型转换,也是在满足第一个条件的情况下进行的(char 类型除外),当第二个条件不满足的时候,对类型进行强制转换, 比如把int 类型转化成 byte 类型。语法是 (目标类型) 值 ,把要转换的数据前面加上它要转换成的类型
int a = 4;
byte b = (byte) a;
但是强制类型转换最大的问题是丢失数据,因为它的工作原理是舍弃高位,这里的位是二进制位。int 类型的数据在内存中占32位,如 int 4 在内存中的表示是 00000000 00000000 00000000 00000100,而byte 类型在内存中只占8个字节, 把int 类型转换成byte 类型,就要把前面24个字节全部舍弃, 00000000 00000000 00000000 00000100 变成 00000100, 如果前面24个二进制位有数据,那就舍弃了,肯定丢失数据了。
当把double 等浮点类型的数据转换为int 的时候,它会舍弃小数点,也会损失精度
double d = 10.2;
int intD = (int) d; // 10 去掉了小数点0.2
所以在真正的程序中很少用到强制类型转换。
最后看一下特殊的char 类型 和数值类型的转换。
int a = 10;
char c = (char) a ;
char 类型之所以和数值类型进行转换,是因为char 类型在存储的时候,要转换成数字进行存储,这涉及到了Unicode 编码了,就不细说了。
数值类型和char 类型是不可能和布尔类型进行转换的, 因为类型不同。
Java 是强类型语言,只有在两种类型兼容的情况下,才可能进行类型转换,比如整数型内部类型的变量转换, 不同类型是不可能进行类型转换的。
5,运算中的类型转换
首先要记住一点,对于java 的强类型来说,运算两端一定要数据类型相同,如果数据类型不同,是无法进行计算的。一个数值类型,是无法和一个布尔类型进行计算。但数值类型自己除外,因为它会自动类型的提升,就是把小类型转化成大类型,大小主要指的是类型的取值范围,byte 就是小类型,int 就是大类型。byte 类型 + int类型,结果就会转化为int 类型。这个法则应用到字面量默认类型时,容易引发错误
byte b = 4;
b = b+3;
就会报错。计算时,先计算右边b+3; b 是一个byte类型,3是int 类型(默认类型), 那就是byte 类型 + int类型,就把byte类型转化成int类型然后再进行计算,计算结果是int 类型的数字7,最后进行赋值运算,把int类型赋值给byte 类型,肯定报错了。这时如果必须要这么做,让计算成立,那要用到强制类型转换, 把int 型转化成byte.
byte b = (byte) b+3; 就没有问题了
除了类型之外,还要注意除法, 当一个整数去除以0的时候,它会报错,但一个浮点数去除以0 时,它确不会报错,而是返回NaN.
最后是计算越界的问题,当计算结果超出一个类型的取值范围后,它就会报错。但对于int 默认类型来说,它不会。如果计算结果超出int 的取值范围,它会把计算结果的高位舍弃掉(这里的高位是二进制的位,计算结果用二进制表示),得到的结果还是int 类型, 在int 类型的取值范围内。对于浮点类型它也不会,如果上溢,它返回负无穷或正无穷,如果下溢,则返回0.
布尔类型:它也不会进行类型转化,也就是说,只有数值类型才能进行大小判断,使用> < 等。其他的同类型只能进行相等性判断。还有在if 条件语句的时候要注意。if 中的条件表达式,一定要显示的返回的true or false. 如果习惯了js, 我们会直接写一个变量如 if (done) ,但在java 中不行, 要写 if (done == 0)
字符串String
在java 中,字符串不是基本数据类型,而是String 类的对象,当我们创建一个字符串的时候,真的是要使用new 来调用String 构造函数
String str = new String();
但是如果仅仅想创建一个字符串对象的话,完全可以使用字面量的方法,字面量还是使用双引号
String str = “abc”;
这里要注意的一点是,在Java中字符串字面量是共享的。当我们使用字面量的方式创建字符串对象的时,java在内存中会开辟一个字符串缓冲区,也可以理解为字符串常量池。当我们真正创建字符串对象时,如这里的”abc” ,它就会到字符串常量池中查找这个对象有没有存在,如果没有,它就会新建这个对象, 然后把这个对象的地址引用赋值给我们声明的变量str。这时我们再声明一个变量,
String anotherString = “abc” ;
它又会到字符串常量池中寻找“abc”,这时候发现”abc” 这个对象已经存在,那它直接把常量池中存在的对象的地址赋值给声明的变量anotherString. 这就是字符串共享。
字符串的共享也仅仅适用于字符串字面量,如果使用加号,或其它方法进行拼接形成的字符串,那就不一定在字符串常量池中了。如
String c = “Hello”;
Stirng st = c + “word”;
那st 应该在堆内存中了。
但
String str = ‘Hello’ + ‘world’;
str 确是在字符串常量值中。这是为什么呢?因为java 都是先编译,然后再运行,编译器在编译的时候会对代码进行优化。‘Hello’ + ‘ world’ 都是确定好的,不会再发生改变,编译时,str 就会拼接成‘Hello world’, 所以当程序运行时,它是一个字符串常量,要在字符串常量池中进行查找。但 c + “word” 就不一样了,因为c是一个对象引用,在编译的时候,不会进行任何优化, 所以在运行的时候,它会在堆内存中生成一个对象,虽然内容都相同,但是地址不同。这也引出了一个判断两个字符串变量相等性的问题,如果使用==进行判断,那么判断的是这两个变量所引用的对象的地址,而不是这两个字符串变量所持有的内容,
str == st; // false 地址不同
一般情况下,这不是我们想要的。大多数情况下,只想判断两个字符串持有的内空是否相同,那要使用字符串中的方法,equals(), 如果内容相同,返回true, 如果内容不同,返回false
str.equals(st); // true
在java 中,虽然字符串是作为对象存在的,但是一旦创建之后,这个字符串对象就不会再发生变化,字符串的任何操作都会生成一个新的对象。对于频繁进行字符串操作来说,要生成好多个对象,不利于性能, 所以java 就有了一个类,StringBuilder, 专门用来操作大量变化的字符串。
StringBuilder 类的操作步骤如下:
1, 首先通过StringBuilder类生成一个空的字符串对象 builder
StringBuilder builder = new StringBuilder();
2, 调用方法去操作这个空字符对象builder, 如append()方法,是向里面填加字符串,setCharAt修改某个位置上的字符等。
//调用append方法添加字符。
builder.append("hello");
// 修改某个位置上的字符
builder.setCharAt(2,'c');
// 在某个位置插入字符
builder.insert(3, "wordl");
// 删除字符
builder.delete(0, 2);
// 还有一个length方法,一共有多少个字符System.out.println(builder.length());
3, 调用toString() 方法,把SringBuilder对象转化成字符串对象
// 调用toString 方法,转化成字符串 String completeString = builder.toString(); System.out.println(completeString);
整 个代码如下,输出 cwordllo
public class FirstSimple {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append("hello");
builder.setCharAt(2,'c');
builder.insert(3, "wordl");
builder.delete(0, 2);
String completeString = builder.toString();
System.out.println(completeString);
}
}
数组
java是强类型语言,对于数组来说,这就意味着一个数组中只能保存相同的数据类型的内容,所以数组声明时,要指定其要保存的数据类型,同时还要指定保存的最大数量,保存的最大数量一旦声明就不会再改变。那数组怎么进行声明呢?我们都知道,声明一个变量,使用的是数据类型加变量名,如 int num, 就声明了一个int 类型的num变量,但它只能保存一个数据。如果在int 类型的后面加一个[] 呢,就表示可以存多个数据了,就是数组了。
int[] numbers = new int[10];
int[] 就是一个类型,声明数组的专用类型,想要声明其它类型的数组,就把前面的类型改为其它类型就好了,String[] str = new String[10], 保存字符串的数组。数组的使用,基本都是一样的,都是基于索引
numbers[0] = 10; // 赋值
当然声明数组变量的时候,还可以初始化。它这里用的是{} 进行的初始化
int[] numbers = {2,5};
这里还要注意java数组元素的默认值,在java中,只要声明了数组,数组中元素都会有默认值。对于数值型数组,它的默认值是0;对于Boolean型数组,它的默认值是false. 对于对象型数组,它的默认值是null, 这里指的是数组中的每个元素的默认值。在 java中字符串是对象,所以一个字符串对象数组,它里面中的所有元素的默认值为null。
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