java基本数据类型

ops/2024/10/21 3:22:09/

目录

一.基本数据类型

1.整型变量

(1)整型变量

(2)长整型变量

(3)短整型变量

(4)字节型变量

2.浮点型变量

(1)双精度浮点型

(2)单精度浮点型

3.字符型变量

(1)字符型

4.布尔型变量

(1)布尔型

二.类型提升

三.类型转换

java的数据类型大体上和c语言的差不多，但是也有新添或者部分不同的地方。

Java 中的基本数据类型分为四类共八种，分别是整数类型、浮点类型、字符类型和布尔类型。每种基本数据类型都具有固定的大小和默认值。

这里做一个表格方便大家参考:

数据类型关键字字节大小取值范围默认值
字节型byte1字节-128 ~ 1270
短整型short

2字节

-32768 ~ 327670
整型int4字节-2^31 到 2^31-10
长整型long

8字节

-2^63 到 2^63-10L
单精度浮点数float4字节大约 3.4e−038 到 3.4e+0380.0f
双精度浮点数double

8字节

大约 1.7e−308 到 1.7e+3080.0d
字符型char2字节0 ~ 65535'\u0000'
布尔型boolean未固定true 和 falsefalse

对于以下的数据类型来说:

1.在main方法中定义变量没有初始化的话，他是没有初始值的，是不能够直接访问的。

2.但是在类里面main方法外面定义变量没有初始化的话，他是默认有一个初始值的，可以直接访问。

如:

java">public class Test {int b;public void print(){System.out.println(b);// b没初始化一样可以访问}public static void main(String[] args) {Test test=new Test();test.print();
//        int a;
//        System.out.println(a);}
}

Error:变量“a”可能尚未初始化(红色)

一.基本数据类型

1.整型变量

(1)整型变量

  • 大小：4 字节（32 位）
  • 取值范围：-2,147,483,648 到 2,147,483,647（即 -2^31 到 2^31-1）
  • 默认值：0
  • 用途：最常用的整数类型，用于大多数场合的整数运算。

对于整型来说，比较需要注意的就是避免溢出:

下面是一个例子：

java">import java.lang.management.MonitorInfo;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(Integer.MIN_VALUE);System.out.println(Integer.MAX_VALUE);int num = 2147483647;  // 最大值num += 1;  // 这会导致溢出System.out.println("加一后的数为: " + num);  // 输出: -2147483648 (溢出)int safeNum = Math.addExact(2147483647, 1);  // 通过标准库避免溢出，会抛出异常}
}

结果为（如果没有int safeNum = Math.addExact(2147483647, 1);这一句不会报错，就没有红色字体部分）:

(2)长整型变量

  • 大小：8 字节（64 位）
  • 取值范围：-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807（即 -2^63 到 2^63-1）
  • 默认值：0L
  • 用途：用于处理比 int 类型更大的整数运算，适合需要存储非常大的整数的场景。

注意事项：

  • 用于存储非常大的整数，范围比 int 大得多。
  • 赋值时常需要在数值后面加上 L(当然也可以小写l)，否则会被视为 int 类型。

例子如下:

java">import java.lang.management.MonitorInfo;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(Long.MIN_VALUE);  //long最大值System.out.println(Long.MAX_VALUE);  //long最小值long largeNumber = 9223372036854775807L;  // 最大值long minimumNumber=-9223372036854775808L;long largeNumber1 = 9223372036854775807l; //小写l
//        long minimumNumber1=-9223372036854775808; //(没加L)Error:Integer number too largeSystem.out.println("Large Number: " + largeNumber);System.out.println("Minimum Number: "+minimumNumber);//long invalidNumber = 9223372036854775808L;  // 编译错误，超出范围}
}

(3)短整型变量

  • 大小：2 字节（16 位）
  • 取值范围：-32,768 到 32,767（即 -2^15 到 2^15-1）
  • 默认值：0
  • 用途：比 byte 容量大一些，可以处理更大的整数，但仍然用于节省内存。

注意事项：

  • 范围在 -32,768 到 32,767 之间，适用于比 byte 更大的整数场合。
  • 通常用的场景不多，因为 int 已经是常规选项。

例子如下:

java">public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(Short.MIN_VALUE); //short最小值System.out.println(Short.MAX_VALUE); //short最大值short s1 = 32767;  // 最大值short s2 = -32768; // 最小值//short s3 = 32768;  // 编译错误，超出范围System.out.println("s1: " + s1);  // 输出: 32767System.out.println("s2: " + s2);  // 输出: -32768}
}

(4)字节型变量

  • 大小：1 字节（8 位）
  • 取值范围：-128 到 127（即 -2^7 到 2^7-1）
  • 默认值：0
  • 用途：用于节省内存空间的场合，尤其是在大量数据处理时。由于占用字节最少，适合处理小范围的数值。

注意事项：

  • 取值范围：-128 到 127，超出该范围会发生溢出。
  • 内存占用：1 字节，用于节省空间。
  • 用途：适用于需要处理大量数据但内存有限的场景，如处理二进制数据。
  • 溢出处理：进行位运算时要小心，防止溢出，比如进行加法时可能会超出最大值。

例子如下：

java">import java.lang.management.MonitorInfo;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(Byte.MIN_VALUE); //byte最小值System.out.println(Byte.MAX_VALUE); //byte最大值byte a = 127; // 最大值byte b = -128; // 最小值System.out.println(a); // 输出 127System.out.println(b); // 输出 -128// 溢出示例byte c = (byte) (a + 1); // 溢出，结果为 -128System.out.println(c); // 输出 -128}
}

2.浮点型变量

(1)双精度浮点型

  • 大小：8 字节（64 位）
  • 精度：约 15 位有效数字
  • 默认的浮点数类型，常用于高精度运算。
  • 精度：double 有 15-16 位有效数字，精度比 float 高。
  • 内存占用：8 字节。
  • 用途：默认的浮点数类型，适用于需要较高精度的场景，如科学计算。
  • 字面量标识：无需特殊标识，浮点数默认是 double，但为了表达意图明确，通常会在数值后加 d 或 D，如 3.14d。

例子如下:

java">import java.lang.management.MonitorInfo;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(Double.MIN_VALUE); // double最小值System.out.println(Double.MAX_VALUE); // double最大值double a = 3.14159265358979323846;System.out.println(a); // 输出 3.141592653589793// 精度问题（稍微更好，但仍有误差）double b = 1.1234567890123456789;System.out.println(b); // 输出 1.1234567890123457，精度丢失}
}

对此，在财务和涉及精确计算的工作中，通常不使用 float 和 double 数据类型。原因主要与 浮点数的精度问题 和 舍入误差 有关。

(2)单精度浮点型

float：

  • 大小：4 字节（32 位）
  • 精度：约 7 位有效数字
  • 用于表示单精度浮点数，常用于节省内存的场景。

注意事项：

  • 精度：浮点数只能精确到 6-7 位有效数字，无法表示精确的小数。
  • 内存占用：4 字节。
  • 用途：适用于对内存要求严格且精度不太高的场景。
  • 字面量标识：浮点数的字面量默认是 double 类型，使用 float 时需在数字后加上 f 或 F，如 3.14f。
  • 误差：计算中可能会出现精度误差，尤其是在做金融等要求高精度的场景时，要避免使用 float 和 double。

例子如下:

java">import java.lang.management.MonitorInfo;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(Float.MIN_VALUE); // double最小值System.out.println(Float.MAX_VALUE); // double最大值float a = 3.14f; // 注意加 'f' 表示 float 类型
//        float b=3.24;  //Error:Incompatible types. Found: 'double', required: 'float'System.out.println(a); // 输出 3.14// 精度问题float c = 1.123456789f; // 超过 7 位有效数字System.out.println(c); // 输出 1.1234568，精度丢失}
}

3.字符型变量

(1)字符型

  • 大小：2 字节（16 位）
  • 取值范围：0 到 65,535（即 Unicode 字符集）
  • 表示单个字符，如 'A'、'B' 或 Unicode 字符。char 实际上存储的是一个无符号的整数，表示对应的字符编码。

注意事项:

  • 字符编码：char 在 Java 中使用 Unicode 编码，占用 2 字节，可以表示全球所有语言的字符。取值范围为 0 到 65,535。
  • 字符常量：字符常量使用单引号括起来，如 'A'。它实际存储的是字符的 Unicode 编码值。
  • 强制转换：char 可以和整数类型进行强制转换，比如将 char 转换为其对应的 Unicode 编码整数，或将整数转换为对应的字符。
  • 表示范围：如果处理 ASCII 字符（如 A-Z，a-z，0-9），可以使用 char，否则要注意处理 Unicode 字符的情况。
  • 中文占用字节:在java中一个中文字符（汉字）通常占用 2 个字节。

例子如下:

java">import java.lang.management.MonitorInfo;public class Test {public static void main(String[] args) {//这里的character表示char，但是这里打印结果会不可见,这是因为:/*Character.MIN_VALUE：表示最小的 char 值，等于 \u0000，即 Unicode 编码中的第一个字符（空字符）。Character.MAX_VALUE：表示最大的 char 值，等于 \uFFFF，即 Unicode 中的最后一个字符。*/System.out.println(Character.MIN_VALUE); // char最小值System.out.println(Character.MAX_VALUE); // char最大值char a = 'A'; // 使用单引号表示字符char b = 65; // 可以直接赋值为 Unicode 编码System.out.println(a); // 输出 ASystem.out.println(b); // 输出 A// Unicode 字符char c = '\u0041'; // Unicode 编码 ASystem.out.println(c); // 输出 Achar d='帅';
//        char e='帅哥'; //Error:Too many characters in character literalSystem.out.println(d);}
}

对于中文占用字节数例子:

java">public class Test {public static void main(String[] args) {String chineseCharacter = "汉";System.out.println("汉字: " + chineseCharacter);System.out.println("占用字节数: " + Character.BYTES); // 输出 2}
}

4.布尔型变量

(1)布尔型

  • 大小：1 位（通常表示为 1 或 0）
  • 取值范围：true 或 false
  • 用于条件判断和控制流程。

注意事项：

  • 取值范围：只包含两个值：true 和 false。
  • 内存占用：虽然布尔变量逻辑上只需要 1 位，但 JVM 实际可能会分配 1 字节或更多来存储它。
  • 用途：常用于条件判断，布尔值无法与数字进行转换（例如 0 或 1 不会自动转换为 false 或 true）。
  • 逻辑运算：常用逻辑运算符，如 &&（与），||（或），!（非）进行布尔运算。

例子如下：

java">import java.lang.management.MonitorInfo;public class Test {public static void main(String[] args) {boolean a = true;boolean b = false;System.out.println(a); // 输出 trueSystem.out.println(b); // 输出 false// 条件判断if (a) {System.out.println("a 是 true");} else {System.out.println("a 是 false");}}
}

二.类型提升

自动类型提升规则：

  • 小的整型会自动提升为 int：

    • 所有的 byte、short 和 char 类型在表达式中都会被自动提升为 int。
    • 如果表达式中有 long 类型的变量，int 也会被提升为 long。

  • 浮点数的提升：

    • 如果表达式中包含 float 和 double，那么 float 会自动提升为 double。

  • 布尔类型没有提升：

    • 布尔类型 boolean 不能参与类型提升，只能是 true 或 false，不能和数字类型相互转换或提升。

举个例子：

java">public class TypePromotion {public static void main(String[] args) {byte b = 10;char c = 'A';  // Unicode值 65int i = b + c; // 自动提升到 int 类型System.out.println(i);  // 输出 75int x = 10;long y = 100L;long z = x + y;  // x 自动提升为 longSystem.out.println(z);  // 输出 110float f = 3.14f;double d = 5.678;double result = f + d;  // f 自动提升为 doubleSystem.out.println(result);  // 输出 8.818}
}

结果为:

注意事项：

  • 自动类型提升遵循从低到高的顺序： byte -> short -> int -> long -> float -> double
  • 如果表达式中的任意一部分是 long，则整个表达式的结果会提升为 long 类型；同理，如果是 float 或 double，则最终结果会提升到相应类型。

三.类型转换

类型转换的两种情况：

  1. 自动转换（隐式转换）：

    • 从较低精度的数据类型转换为较高精度的数据类型时，可以隐式转换。例如，从 int 转换为 long，从 float 转换为 double。

  2. 强制转换（显式转换）：

    • 从较高精度的数据类型转换为较低精度的数据类型时，需要进行显式类型转换。这可能会导致精度损失或溢出。

说再多都不如一个例子来的更明白：

java">public class TypeCasting {public static void main(String[] args) {// 隐式转换 (自动转换)int i = 100;long l = i;  // int 自动转换为 longSystem.out.println(l);  // 输出 100float f = i;  // int 自动转换为 floatSystem.out.println(f);  // 输出 100.0// 显式转换 (强制转换)double d = 9.99;int x = (int) d;  // double 强制转换为 int，精度损失System.out.println(x);  // 输出 9long y = 10000000000L;int z = (int) y;  // long 强制转换为 int，可能溢出System.out.println(z);  // 结果可能不是预期的，输出 -727379968}
}

结果:

注意事项:

  • 精度损失：

    • 在进行浮点数到整数的强制类型转换时，小数部分会被截断，不进行四舍五入。例如，(int) 9.99 的结果是 9。

  • 溢出问题：

    • 当较大的数据类型转换为较小的类型时，如果超出了目标类型的表示范围，可能会发生溢出，导致值不准确。例如，long 转换为 int 时，如果超出 int 的范围，结果将出现意外行为。

  • 字符到整数的转换：

    • char 可以隐式转换为 int，因为每个字符都有一个对应的 Unicode 值。

http://www.ppmy.cn/ops/127164.html

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