Java基础系列5-Java的数据类型

x33g5p2x  于2021-12-18 转载在 其他  
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一.Java的基本数据类型

1.1 计算机存储单元

变量是内存中的小容器,用来存储数据。那么计算机内存是怎么存储数据的呢?无论是内存还是硬盘,计算机存储设备的最小信息单元叫“位(bit)”,我们又称之为“比特位”,通常用小写的字母b表示。而计算机最小的存储单元叫“字节(byte)”,通常用大写字母B表示,字节是由连续的8个位组成。

  1. 1B(字节) = 8bit(位)
  2. 1KB = 1024B
  3. 1MB = 1024KB
  4. 1GB = 1024MB
  5. 1TB = 1024GB

1.2 基本数据类型

数据类型概要图

基本数据类型(4类8种)

注:数值类型取值范围计算方法为 -2(字节数8)%2 ~ -2(字节数8)%2-1
举例: byte为1字节 则 -2(18)%2 ~ -2(18)%2-1= -128~127

原理:
1个字节有8位,而二进制每一位有(0,1)两种取值,按照排列组合原理,8位共有28=256 种可能取值。
其中由于正负数原因,第一位要用于判断正负号,不用于计算二进制实际值,所以要%2。
其中0归到正数范围中,所以正数取值范围要去掉0这个数,所以要-1。
0 转二进制 => 0000 0000
-128转二进制 => 1000 0000
同理 int类型
最小值:Integer.MIN_VALUE= -2147483648 (-2的31次方)
最大值:Integer.MAX_VALUE= 2147483647 (2的31次方-1)

1.3 机位数 真值

  1. 机位数
    1)一个数在计算机中的二进制表示形式, 叫做这个数的机器数。机器数是带符号的,在计算机用一个数的最高位存放符号, 正数为0, 负数为1.
    2)比如,十进制中的数 +3 ,计算机字长为8位,转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ,就是 10000011 。
    3)那么,这里的 00000011 和 10000011 就是机器数。
  2. 真值
    1)0000 0001的真值 = +000 0001 = +1,1000 0001的真值 = –000 0001 = –1

1.4 原码 反码 补码

  1. 概念

  2. 对于一个数, 计算机要使用一定的编码方式进行存储。 原码,反码,补码是机器存储一个具体数字的编码方式。

  3. 补码比源码和反码能多表示一位,是因为原码和反码中,1000 0000 表示-0,没有实际意义,补码中将其利用了起来。

1.4.1 原码

  1. 作用:用于计算机识别
  2. 原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制:
    1)[+1]原 = 0000 0001
    2)[-1]原 = 1000 0001
  3. 第一位是符号位. 因为第一位是符号位, 所以8位二进制数的取值范围就是:
    [1111 1111 , 0111 1111]

    [-127 , 127]

1.4.2 反码

作用:

  1. 正数的反码是其本身
  2. 负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变,其余各个位取反.
    [+1] = [00000001]原 = [00000001]反
    [-1] = [10000001]原 = [11111110]反
    可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.

1.4.3 补码

  1. 正数的补码就是其本身
  2. 负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)
    [+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补
    [-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补
  3. 对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.

1.5 溢出问题【数值类型】

以byte类型为例:

  1. 在java中 byte 127 再加1等于-128,已知byte的范围为-128~127
  2. 字节长度为8位,最左边的是符号位,而127的二进制为:0111 1111,所以执行++a时,0111 111变为1000 0000。最高位存放符号, 正数为0, 负数为1。
  3. 在一些数据库中(没有完全测试),数值类型达到最大后再+1会溢出报错,而一些数据库会像java一样循环变为负数。

代码:

  1. package Java_study;
  2. public class yichu {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. //不可以直接给 byte 类型赋值一个溢出值,会报错
  5. // byte b1 = 130
  6. // 127 二进制取值为 0111 1111
  7. byte b = 127;
  8. // 0111 1111 + 0000 00001 = 1000 0000 = -128
  9. b++;
  10. System.out.println("a: " + b);
  11. // 1000 0000 + 0000 0001 = 1000 0001 = -127
  12. b += 1;
  13. System.out.println("b: " + b);
  14. // 1000 0001 + 0000 0001 = 1000 0010 = -126
  15. b = (byte)(b+1);
  16. System.out.println("c "+ b);
  17. }
  18. }

测试记录:

  1. a: -128
  2. b: -127
  3. c -126

1.6 标识符

  1. 作用
    给包,类,方法,变量等起名字
  2. 组成规则
    1)由字符,下划线_,美元符$组成
    这里的字符采用的是unicode字符集,所以包括英文大小写字母,中文字符,数字字符等。
    2)注意事项
    不能以数字开头
    不能是Java中的关键字
  3. 命名规则
    1)包
    最好是域名倒过来,要求所有的字母小写
    举例: com.itcast
    2)类或者接口
    如果是一个单词首字母大写
    举例:User
    如果是多个单词每个单词首字母大写(驼峰标识)
    举例:UserOrder
    3)方法或者变量
    如果是一个单词全部小写
    如果是多个单词,从第二个单词首字母大写
    4)常量
    如果是一个单词,所有字母大写
    如果是多个单词,所有的单词大写,用下划线区分每个单词

1.7 类型转换

  1. 由小到大隐式转换,由大到小强制转换
  2. 精度由小到大顺序:byte,short,char -> int -> long -> float -> double

1.7.1 隐式转换

取值范围小的数据类型与取值范围大的数据类型进行运算,会先将小的数据类型提升为大的,再运算

代码:

  1. package Java_study;
  2. public class zhuanhuan1 {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. //定义两个int 类型的变量
  5. int a = 10;
  6. int b = 20;
  7. System.out.println(a + b);
  8. //我可以把a+b的结果进行输出,说明这个计算的结果是没有问题
  9. //那么,我应该也可以把这个结果接收一下
  10. int c = a + b;
  11. System.out.println(c);
  12. System.out.println("---------------");
  13. //定义两个变量,一个 int 类型,一个 byte 类型
  14. int aa = 10;
  15. byte bb = 20;
  16. System.out.println(aa + bb);
  17. //byte cc = aa + bb;
  18. int cc = aa + bb;
  19. System.out.println(cc);
  20. }
  21. }

测试记录:

  1. 30
  2. 30
  3. ---------------
  4. 30
  5. 30

1.7.2 强制转换

代码:

  1. package Java_study;
  2. /*
  3. * 强制转换:
  4. * 目标类型 变量名= (目标类型)(被转换的数据);
  5. *
  6. * 虽然可以做强制转换,但是不建议。因为强制转换可能会有数据的丢失。
  7. */
  8. public class zhuanhuan2 {
  9. public static void main(String[] args) {
  10. // 定义两个变量,一个int类型,一个byte类型
  11. int a = 10;
  12. byte b = 20;
  13. int c = a + b;
  14. System.out.println(c);
  15. byte d = 30;
  16. byte e = (byte)(a + b);
  17. System.out.println(e);
  18. }
  19. }

测试记录:

  1. 30
  2. 30

1.7.3 特殊转换 【字符 - 数值】

代码:

  1. package Java_study;
  2. /** 隐式转换
  3. * char 隐式转换为 int时,只是将该字符的 Unicode 序号作为int值,然后输出
  4. * 强制转换:
  5. * 把 int 数做 char 强制转化时,只是转化成其在 Unicode 上的字符,然后输出
  6. */
  7. public class zhuanhuan3 {
  8. public static void main(String[] args) {
  9. //定义四个变量
  10. char c = '6';
  11. int i = 54;
  12. //隐式转换: '6'的Unicode为54,得出 i1 = 54
  13. int i1 = c;
  14. //强制转换: 54 在Unicode中表示字符'6',得出c1 = '6'
  15. char c1 = (char)i;
  16. System.out.println("======int与char的转换======");
  17. System.out.println("i1:" + i1);
  18. System.out.println("c1:" + c1);
  19. //byte与char的转换
  20. byte b = 44;
  21. //强制转换: '54'的unicode序号为54, 得出 b1 = 54
  22. byte b1 = (byte)c;
  23. //强制转换: 44在unicode中表示字符'',得出c1 = ','
  24. c1 = (char)b;
  25. System.out.println("======byte与char的转换======");
  26. System.out.println("b1:" + b1);
  27. System.out.println("c1:" + c1);
  28. //short与char的转换
  29. short s = 34;
  30. //强制转换+隐式转换: '54' 的unicode序号为54,得出 s1 = (byte)54
  31. //byte 向 short 为隐式转换 所以 s1 = 54
  32. short s1 = (byte)c;
  33. //强制转换: '54' 的unicode序号为54,得出 s1 = 54
  34. short s2 = (short)c;
  35. //强制转换: 44 在Unicode中表示字符'"',得出c1 = '"'
  36. c1 = (char)s;
  37. System.out.println("======short与char的转换======");
  38. System.out.println("s1:" + s1);
  39. System.out.println("s2:" + s2);
  40. System.out.println("c1:" + c1);
  41. //string与int的转换
  42. //st = "54" = String.valueOf(c)
  43. String st = "54";
  44. int in = 54;
  45. //stringC = Integer.toString(54) = "54";
  46. String stringC = Integer.toString(i);
  47. //inti = Integer.valueof("54") = 54;
  48. int inti = Integer.valueOf(st);
  49. System.out.println("=====int与string的转换======");
  50. System.out.println("inti:" + inti);
  51. System.out.println("stingC:" + stringC);
  52. }
  53. }

测试记录:

  1. ======intchar的转换======
  2. i1:54
  3. c1:6
  4. ======bytechar的转换======
  5. b1:54
  6. c1:,
  7. ======shortchar的转换======
  8. s1:54
  9. s2:54
  10. c1:"
  11. =====int与string的转换======
  12. inti:54
  13. stingC:54

二.关键字

关键字是被Java语言赋予特定含义的单词,不能被当成变量来使用。

关键字特点:

  1. 组成关键字的字母全部小写
  2. 常用的代码编辑器,针对关键字有特殊的颜色标记,非常直观,所以我们不需要去死记硬背,在今后的学习中重要的关键字也会不断的出来。

三.常量

常量定义:
在程序执行的过程中,其值不可以发生改变的量

常量分类:

  1. 字符串常量 用双引号括起来的内容(“HelloWorld”)
  2. 整数常量 所有整数(12,-23)
  3. 小数常量 所有小数(12.34)
  4. 字符常量 用单引号括起来的内容(‘a’,’A’,’0’)
  5. 布尔常量 较为特有,只有true和false
  6. 空常量 null

代码:

  1. package Java_study;
  2. public class changliang {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. //声明局部常量
  5. final double x = 3.3;
  6. System.out.println(x);
  7. }
  8. }

测试记录:

  1. 3.3

四.变量

变量定义:
在程序执行的过程中,在某个范围内其值可以发生改变的量.

变量定义格式:

  1. 数据类型 变量名 = 初始化值;
    eg)byte b = 127;
  2. 数据类型 变量名1,变量名2,…
    eg)byte b1,b2,b3;

代码:

  1. package Java_study;
  2. public class bianliang {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. // 定义一个变量
  5. int a = 10;
  6. System.out.println(a);
  7. int b;
  8. b = 20;
  9. System.out.println(b);
  10. {
  11. // 代码块
  12. int c = 30;
  13. System.out.println(c);
  14. }
  15. }
  16. }

测试记录:

  1. 10
  2. 20
  3. 30
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