java基本数据类型所占用的内存空间大小

一、基本数据类型

　　Java语言提供了八种基本类型。六种数值类型（四个整数型，两个浮点型），一种字符类型，还有一种布尔型。

　　java中基本数据类型中没有无符号类型（C、C++中有），只有有符号类型。

 

在计算机内，定点数有3种表示法：原码、反码和补码

原码 ：二进制定点表示法，即最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小。
反码 ：正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外。
补码 ：正数的补码与其原码相同；负数的补码是将其原码的除符号位外的所有位，逐位取反，然后加1。

 

　　计算机中数据的运算都是通过补码进行的。

　　反码是为了解决减法运算，补码是为了解决反码产生的±0的问题。

　　计算机中负数是用补码的形式保存、并用它参与加减法运算的，减法会被转换为加法，计算机中没有减法运算。

在计算机中减法运算可以转换成加法运算，比如8-1 -->  8+(-1) = 7

  • 原码：

　　　　 8:   0000 1000

　　　　-1:  1000  0001 

  • 反码：

　　　　8:   0000 1000

　　　  -1:   1111  1110

  • 补码：

　　　　8: 0000  1000

　　　   -1: 1111   1111

  • 补码运算：

　　      (0000 1000) + (11111111) =  0000 0111  -->   4+2+1=7

 

比如：-128+127  -->  127+(-128) = -1

　　   0111 1111  + (1000 0000) = 1111 1111(补码)  --> 1111 1110（反码） -->  1000 0001(原码)  -->  -1  

　　

计算机都是以补码来存储的：
　　　⑴一个数为正，则它的原码、反码、补码相同。
　　　⑵一个数为负，则符号位为1，其余各位是对原码取反（符号位不变），然后整个数加1。

先用一个正数1举例

原码：0000 0001

反码：0000 0001

补码：0000 0001

正数的原码=反码=补码

 

对于-1来说

原码：1000 0001

反码：1111 1110（符号位不变，其他相反）

补码：1111 1111（补码是反码+1）

　　Java中用补码表示二进制数。

 

1、数值类型

　（1）byte　　　　

    • byte数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；（1字节 = 8位  ）  Java中正数用源码表示，负数用补码表示，第一位是符号位。

    • 最小值是 -128（-2^7）；

    • 最大值是  127（2^7-1）　　

参考链接：

https://blog.csdn.net/Rex_WUST/article/details/88419881?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_title-0&spm=1001.2101.3001.4242

+0的原码是0000 0000

-0的原码是1000 0000

实际上，”+0“和“-0”的原码统一为0000 0000

1000 0000没有使用（避免浪费），所以就将其分给了最小的负数 -128。

    • 默认值是0；

    • byte类型用在大型数组中节约空间，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；
public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {
        byte a = 127;
        System.out.println(a); //127
    }
}

相关面试题: 链接来源：

https://blog.csdn.net/lexiaowu/article/details/100056525?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_title-0&spm=1001.2101.3001.4242

  Java面试题 ：byte a = (byte)128; 定义变量语句是否正确 

  

public class Test12 {

　　public static void main(String[] args) {

　　　　byte a = (byte) 128;

　　　　System.out.println(a);

　　}

}

正确

1. 首先，分析基本数据类型

    • 只写128，说明128是整型（int类型）

    • 128L 或128F 等等，说明是long类型（L），单精度浮点类型（F）

    • （byte）128中128是整型（int），只不过是强制类型转换为了 字节类型（byte）

2、byte b = (byte)128; 只出现了 字节类型（byte）和整型（int），对两者具体分析

    • 整型（int）在内存中占32位（4字节）

    • 字节类型（byte）在内存中占8位

      • 所以，经过强制类型转换，把int类型转化为byte类型，byte只保存了int类型的低8位，其它位都舍弃

      • 有符号类型,最高位都是符号位, 1表示负数, 0表示正数

    • 如下图解释：　　　　　　　　　　

           

3. 分析128

 　　　　  用-0的二进制补码表示到了 -128里面。

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {
        byte a = (byte) 128;
        System.out.println(a); //-0 --> -128
　　　　　　
　　　　　int类型：

原码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000

反码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000

补码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000

　　　　　byte类型截取后8位，即：

原码：1000 0000（最高位为1，表示负数）

反码：1111 1111

补码：1000 0000（在补码的过程中，符号位不能改变），1000 0000表示的是最小值，所以是-128，这叫上溢。

        byte b = (byte) 129;
        System.out.println(b); //-127

  int类型：

原码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001 

反码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001 

补码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001 

  byte类型： 

原码：1000 0001

反码：1111 1110

补码：1111 1111（也就是-127）

        byte c = -128;
        System.out.println(c); //-128

        byte d = (byte) (-129);
        System.out.println(d); //127

        int类型存储

原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001

反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1110

补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1111

  byte类型

原码：0111 1111

反码：0111 1111

补码：0111 1111（值是127）

    }
}
byte: -128 ~ 127

  • 对于整数超出取值范围时：

　　　　1、首先要计算出数据的二进制

　　　　2、做截取操作，截成byte类型（取低8位）

　　　　3、截取8位后，求补码

 

　（2）short

    • short数据类型是16位、有符号的以二进制补码表示的整数。(2字节)

    • 最小值是 -32768（-2^15）；

    • 最大值是  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；

    • 默认值是0；

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {
       
        short s = 1000;
        System.out.println(s); //1000

        short r = -20000;
        System.out.println(r); //-20000
    }
}

 

 

 　（3）int

    • int数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；（4字节）

    • 最小值是 -2147483648（-2^31）；

    • 最大值是  2147483647（2^31 - 1）；

    • 一般地整型变量默认为int类型；

    • 默认值是0；

 

 　（4）long

    • long数据类型是64位、有符号的以二进制补码表示的整数；（8字节）

    • 最小值是 -9223372036854775808（-2^63）；

    • 最大值是  9223372036854775807（2^63 -1）；

    • 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；

    • 默认值是0L；

 

 　（5）float

    • float数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；（4字节）

    • float在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；

    • 默认值是0.0f；

    • 浮点数不能用来表示精确的值，如货币；

    • 例子：float f1 = 234.5f。

 

 　（6）double

    • double数据类型是双精度、64位、符合IEEE 754标准的浮点数；（8字节）

    • 浮点数的默认类型为double类型；

    • double类型同样不能表示精确的值，如货币；

    • 默认值是0.0d；

    • 例子：double d1 = 123.4。

 

2、字符类型

 　（1）char

    • char类型是一个单一的16位Unicode字符；（2字节）

    • 最小值是’\u0000’（即为0）；

    • 最大值是’\uffff’（即为65,535）； 2的16次方 -1 （2^16 -1）

    • char数据类型可以储存任何字符；

    • 例子：char letter = ‘A’。

　         　

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(Character.SIZE); //16
        // 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((int)Character.MAX_VALUE); //65535
        System.out.println((int)Character.MIN_VALUE); //0
    }
}

 

 

3、布尔类型

　（1）boolean

    • boolean数据类型表示一位的信息；

    • 只有两个取值：true和false；

    • 这种类型只作为一种标志来记录true/false情况；

    • 默认值是false；

    • 例子：boolean one = true。

 

posted @ 2021-03-15 15:44  sjslove  阅读(4139)  评论(0)  编辑  收藏  举报