Java数据类型

Java数据类型

文章参考菜鸟教程

变量就是申请内存来存储值。也就是说,当创建变量的时候,需要在内存中申请空间。

内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间,分配的空间只能用来储存该类型数据。

因此,通过定义不同类型的变量,可以在内存中储存整数,小数或者字符。

Java的两大数据类型:

  • 内置数据类型
  • 引用数据类型

内置数据类型

说明

Java基本类型共有8种,可分为三类:字符类型char,布尔类型boolean以及数值类型byte、short、int、long、float、 double。

与C/C++不同,Java决定了每种基本类型的大小。这些大小并不随着机器结构的变化而变化。这些大小的不可更改正是Java程序具有很强移植能力的原因之一。

类型 说明 位数 取值范围 作用 默认值
byte 有符号的,以二进制补码表示的整数 8位 -128(-2^7) 到 127 (2^7-1) byte类型用在大型数组中节省空间,主要代替整数,因为byte变量占用的空间只有int类型的四分之一 0
short 有符号的,以二进制补码表示的整数 16位 -32768(-2^15) 到32767(2^15-1) short数据类型也可以像byte那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一 0
int 有符号的,以二进制补码表示的整数 32位 -2^31 到 2^31 一般的整型变量默认为int类型 0
long 有符号的,以二进制补码表示的整数 64位 -2^63 到 2^63-1 这种类型一般使用在需要比较大整数的系统上 0L
float 单精度、符合IEEE 754标准的浮点数 32位 浮点数不能用来表示精确的值, 如货币 float在存储大型浮点数组的时候可节省空间 0.0f
double 双精度、符合IEEE 754标准的浮点数 64位 double类型同样不能用来表示精确的值,如货币 浮点数的默认类型是double类型 0.0d
boolean 用来表示1位的信息 1位 只有两个取值:true和false 只作为一种标识来记录true/false情况 false
char 单一的Unicode字符 16位 \u0000(即为0) 到 \uffff(即为65535) 可以存储任何字符

示例

对于数值类型的基本类型的取值范围,我们无需强制去记忆,因为它们的值都已经以常量的形式定义在对应的包装类中了

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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);
}
}

结果如下:

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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

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。

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、Puppy等。变量一旦声明后,类型就不能改变了。
  • 对象、数组都是引用数据类型。
  • 所有引用类型的默认值都是null。
  • 一个引用变量可以用来引用任何与之兼容的类型。
  • 例子:Site site = new Site("Runoob")。

Java 常量

常量在程序运行时是不能被修改的。
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;

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。

数据类型转换

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换为同一类型,然后进行运算。

转换从低级到高级:

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低  ------------------------------------>  高

byte,short,char—> int —> long—> float —> double

数据类型转换必须满足如下规则:

  • 不能对boolean类型进行类型转换。
  • 不能把对象类型转换成不相关类的对象。
  • 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。
  • 转换过程中可能导致溢出或损失精度。
  • 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。

自动类型转换

  • 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。
  • 混合运算的时候,byte,short,char不会相互转换,都会自动将类型提升为int类型,其他类型进行混合运算时都是将小的数据类型提升为大的。
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public class ZiDongLeiZhuan{
public static void main(String[] args){
char c1='a';//定义一个char类型
int i1 = c1;//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"+i1);
char c2 = 'A';//定义一个char类型
int i2 = c2+1;//char 类型和 int 类型计算, c2自动提升为int型

System.out.println("char类型和int计算后的值等于"+i2);
}
}

结果如下:

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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66

解析:

  • c1 的值为字符 a ,查 ASCII 码表可知对应的 int 类型值为 97, A 对应值为 65,所以 i2=65+1=66。

  • a和b是两个变量,变量里面存储的值都是变化的,所以在程序运行中JVM是无法判断里面具体的值. byte类型的变量在进行运算的时候,会自动类型提升为int类型

  • 1和2都是常量,JVM有常量优化机制,就是在目标数据范围内,编译器直接把1和2的结果赋值给d了, 和直接赋值7是一个道理(其实这里有发生了隐式类型转换)。200超过了byte所能表示的范围,所以报错。

强制类型转换

隐式强制类型转换

隐式强制类型转换:顾名思义,就是看不见的强制类型转换。例如:

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public class QiangzhiLeiZhuan{
public static void main(String[] args){
byte a = 1; //int类型 1 隐式强制转换为byte型
byte b = 2; //int类型 2 隐式强制转换为byte型
float a1 = 3.4; //报错
byte c = a + b; //报错
byte d = 1 + 2; // 常量优化,不报错
byte f = 100 + 100; //报错,200超过byte所能表示的范围
a = a + 1; //报错
a += 1; //编译成功
System.out.println("char类型和int计算后的值等于"+i2);
}
}
  • 一个整数的默认类型是int型, 在例子中 1 是int型。当把1赋值给a时,其实默认有一个强制类型转换,编译器判断1在byte类型的范围之内,强制将1转换为了byte类型,然后赋值给了a。只有整数型有这种隐式强制转换。
  • float a1 = 3.4;,3.4默认双精度double型,将double型赋值给float,没有显式强制类型转换,报错。
  • byte c = a + b;。 a和b是两个变量,变量里面存储的值都是变化的,所以在程序运行中JVM是无法判断里面具体的值. byte类型的变量在进行运算的时候,会自动类型提升为int类型。这里将int型赋值给byte型,又没有显式的强制类型转换,所有会报错。
  • byte d = 1 + 2;。1和2都是常量,JVM有常量优化机制,就是在目标数据范围内,编译器直接把1和2的结果赋值给d了, 和直接赋值3是一个道理(其实这里有发生了隐式类型转换,将3隐式转换为了byte型)。而,byte f = 100 + 100;,200超过了byte所能表示的范围,又没有显式的强制类型转换,所以报错。
  • a = a + 1;,涉及到变量的运算,与byte c = a + b;类似。
  • a += 1;,+=,-=,*=,/=,%=赋值运算符不管是否在范围内都会做强制类型转换。

显式强制类型转换

  • 条件:转换的数据类型必须是兼容的。
  • 格式:(type)value type是要强制类型转换后的数据类型。
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public class QiangZhiZhuanHuan{
public static void main(String[] args){
int i1 = 123;
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);
}
}

运行结果:

int强制类型转换为byte后的值等于123.