Java数据类型基础

目录

• Java数据类型
• Java缺省值
• Java中的常量
• Java类型转换
  • byte和char类型相互转换
  • short类型和char类型相互转换
  • 常量优化机制
  • 表达式的数据类型自动提升
  • 包装类过渡类型转换
  • 字符串与其他类型的转换

Java数据类型

• 基本数据类型（8种）
  • 数字类型
    • 整数型:byte,short,int,long
    • 浮点型:float,double
  • 字符类型:char
  • 布尔类型:boolean
• 对象类型（引用类型）

数据类型名称	二进制位数(字节数)	缺省值	封装容器
byte	8(1byte）	0	Byte
short	16(2bytes)	0	Short
int	32(4bytes)	0	Int
long	64(8bytes)	0L	Long
float	32(4bytes)	0.0f	Float
double	64(8bytes)	0.0	Double
char	16(2bytes)	\u0000(空格)	Character
boolean	1	false	Boolean

• byte数据类型是有符号的，以二进制补码表示的整数,最小值是-128（-2⁷）,最大值是127（2⁷-1）
• short数据类型是有符号的,以二进制补码表示的整数，最小值是-32728（-2¹⁵），最大值是32767（2¹⁵-1）
• int数据类型是有符号的,以二进制补码表示的整数,最小值是2,147,483,648（-2³¹），最大值是2,147,483,647（2³¹ - 1），一般地整型常量默认为int类型
• long数据类型是有符号的,以二进制补码表示的整数，最小值是-9,223,372,036,854,775,808（-2⁶³），最大值是9,223,372,036,854,775,807（2⁶³ -1）
• float数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数,float在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间,最小值是1.4E-45，最大值是3.4028235E38
• double数据类型是双精度、64位、符合IEEE 754标准的浮点数,浮点数的默认类型为double类型，最小值是4.9E-324，最大值是1.7976931348623157E308
• char数据类型最小值是'\u0000'（即为0）,最大值是'\uffff'（即为65,535）,char数据类型可以储存任何字符。
• boolean数据类型存储布尔值，只有ture和false两个取值

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。

public class Demo {
	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);
	}
}

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

Java缺省值

• 对象数据类型缺省值为null

1. 但是如果在main方法中只声明变量但未初始化会提示错误未初始化变量

public class Demo {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		int a;
		double b;
		System.out.println(a);
		System.out.println(b);
	}
}

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problems: 
	The local variable a may not have been initialized
	The local variable b may not have been initialized

	at Demo.main(Demo.java:8)

2. 如果变量是类成员则不会报错

public class Demo {

	private byte a;
	private short b;
	private int c;
	private float d;
	private double e;
	private boolean f;
	private char g;
	private int[] h; 
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Demo demo = new Demo();
		System.out.println(demo.a);
		System.out.println(demo.b);
		System.out.println(demo.c);
		System.out.println(demo.d);
		System.out.println(demo.e);
		System.out.println(demo.f);
		System.out.println(demo.g);
		System.out.println(demo.h);
	}
}

0
0
0
0.0
0.0
false
 
null

3. 特别的，如果是static类型的变量，也可以不创建对象直接使用

public class Demo {

	private static int a;
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(a);
	}
}

0

Java中的常量

根据数是否会变化分为变量和常量，用final定义的变量是常量

• byte、int、long、和short都可以用十进制、十六进制、八进制以及二进制的方式来表示。以十六进制表示时，需以0x或0X开头，如0xff,0X9A。八进制必须以0开头，如0123，034，二进制必须以0b或0B开头

public class Demo {
	public static void main(String[] args) {
		byte a = 0B0101011;//二进制表示，只能由0和1构成
		short b = 014;//八进制表示，由0~7构成
		int c = 65;//十进制表示，由0~9构成
		long d = 0xc5;//十六进制表示,由0~9,a,b,c,d,e构成
		System.out.println(a);
		System.out.println(b);
		System.out.println(c);
		System.out.println(d);
	}
}

43
12
65
197

• 长整型：长整型常量必须以L/l作结尾，如9L,342L。
• 浮点型常量：由于小数常量的默认类型是double型，所以float类型的常量后面一定要加f/F。同样带小数的变量默认为double类型。
• 布尔常量
• 字符常量：字符型常量需用两个单引号括起来。Java中的字符占两个字节。
• 字符串常量：字符串常量需用两个双引号括起来。
• null常量：只有一个取值null
• 字符串常量和字符常量都可以包含任何Unicode字符,如：

public class Demo {
	public static void main(String[] args) {
		char a = '\u0061';
		String b = "\u0062";
		System.out.println(a);
		System.out.println(b);
	}
}

a
b

Java类型转换

• “小”转“大”，自动转换；“大”转“小”，需强制类型转换
• （byte，char，short）--int--long--float—double
• 可以直接将整数值赋给char类型的变量，可以是二进制/八进制/十进制/十六进制
• 如果低级类型为char型，向高级类型（整型）转换时，会转换为对应ASCII码值
  网上找的一幅图片很好，不过有一点点小错误，原图将byte转换为char时未做转换：
  
  补充一幅图，红色箭头表示需做强制类型转换，蓝色不需要

float a = 1.2;//报错，double转换为int未做强制类型转换
float b = 1.2f;//不报错
float c = (float)1.2;//不报错
int d = 100l;//报错，long转换为int未做强制类型转换

byte和char类型相互转换

1.byte类型变量和char类型变量相互转换时需要强制类型转换

byte a = 1;
char b = (char)a;
char c = 'a';
byte d = (byte)c;

2.char类型常量转换为short类型变量/short类型常量转换为char类型变量时可直接转换,当然不能超过其范围

//char类型常量转换为short类型变量
byte a = 'a';//不报错
byte b = '\u00ee';//报错，超出byte范围

//short类型常量转换为char类型变量
final byte a = 1;
char b = a;

short类型和char类型相互转换

1. short类型变量和char类型变量相互转换时都需要强制类型转换

char a = 'a';
short b = (short)a;
short c = 1;
char b = (char)c;

2. char类型常量转换为short类型变量/short类型常量转换为char类型变量时可直接转换,当然不能超过其范围

//char类型常量转换为short类型变量
short a = 'a';//不报错
short b = '\ueeee';//报错,超出short范围

//short类型常量转换为char类型变量
final short a =32000;
char b = a;

常量优化机制

• 虽说整型常量的默认类型是int，但是还是会有特殊情况，整型常量可直接赋值给byte，short，char而不需做强制类型转换，这是因为Java的常量优化机制

byte a = 100;//不报错

int a = 100;
byte b = a;//报错

int a = 100;
byte b = (byte)a;//需强制类型转换

byte a = 130;//如果超出范围了也会报错
byte b = (byte)130;//强制转换后不报错

int x = 3;
int y = 4;
byte a = 3+4;//不报错!!!!
byte b = 100+100;//报错!!!!
byte c= x+y;//报错!!!!

表达式的数据类型自动提升

关于类型的自动提升，注意下面的规则。

• 所有的byte,short,char型的值将被提升为int型；
• 如果有一个操作数是long型，计算结果是long型；
• 如果有一个操作数是float型，计算结果是float型；
• 如果有一个操作数是double型，计算结果是double型；

包装类过渡类型转换

一般情况下，我们首先声明一个变量，然后生成一个对应的包装类，就可以利用包装类的各种方法进行类型转换了。简单类型的变量转换为相应的包装类，可以利用包装类的构造函数。而在各个包装类中，总有形为××Value()的方法，来得到其对应的简单类型数据。利用这种方法，也可以实现不同数值型变量间的转换
例如：

float f1=100.00f;
Float F1=new Float(f1);
double d1=F1.doubleValue();//F1.doubleValue()为Float类的返回double值型的方法
		
double d2=100.00;
Double D2=new Double(d2);
int i1=D2.intValue();

字符串与其他类型的转换

1. 其它类型向字符串的转换

• 调用类的toString转换方法:X.toString();
• 自动转换:X+"";
• 使用String的方法:String.valueOf(X);

2. 字符串转换为其他类型

• 静态parseXXX方法
• 调用X.valueOf()方法