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嘿!好久不见。在开始本文之前,我想问你一个简单的问题:“你会把西瓜放进你的口袋里嘛?”今天我们将通过回答这个简单的生活问题,来带你了解Java中的数据类型与变量。
 
 
一、数据类型
什么是数据类型呢?
 我们可以从生活中的一个常见例子开始。比如,我说来福是一只猫,旺财是一条狗。这里猫就是来福的类型,狗是旺财的类型。你不能说旺财是只猫,来福是条狗。

在Java中也是这样,不同的数据有不同的类型。Java的数据类型主要分为两类,一种是基本数据类型,另外一种是引用数据类型。本文主要介绍基本数据类型。
Java中的基本数据类型有四类八种:
四类:整型、浮点型、字符型以及布尔型
八种:字节型、短整型、整型、长整型、单精度浮点型、双精度浮点型、字符型、布尔型
| 数据类型 | 关键字 | 内存占用(字节) | 范围 | 
|---|---|---|---|
| 字节型 | byte | 1 | -128 ~ 127 | 
| 短整型 | short | 2 | -32768 ~ 32767 | 
| 整型 | int | 4 | − 2 31 -2^{31} −231~ 2 31 − 1 2^{31}-1 231−1 | 
| 长整型 | long | 8 | − 2 63 -2^{63} −263~ 2 63 − 1 2^{63}-1 263−1 | 
| 单精度浮点型 | float | 4 | 有范围,一般不关注 | 
| 双精度浮点型 | double | 8 | 有范围,一般不关注 | 
| 字符型 | char | 2 | 0 ~ 65535 | 
| 布尔型 | boolean | 没有规定 | true 和 false | 
注意:
-  
不论是在16位系统还是32位系统,
int都占用4个字节,long都占8个字节 -  
整形和浮点型都是带有符号的
 -  
整型默认为
int型,浮点型默认为double 
 
 
什么是字节 ?
上面提到了每个数据类型的内存占用的单位是字节,那么什么是字节呢?

 
 
二、变量
接下来让我们继续聊聊什么是变量。变量用于在程序运行时表示数据,并能随之变化。变量名用于标识变量,数据类型是定义变量的值的类型,值是变量包含的数据,存储单元用来保存变量的值。
 简而言之:对于经常改变的内容,在Java程序中,称为变量。数据类型就是用来定义不同种类变量的。
 
 
1、整型变量
Ⅰ、整型变量的初始化
方式一:在定义时给出初始值
int laifu_age = 10;
 
 
 
方式二:在定义时没有给初始值,但使用前必须设置初值
int laifu_age;
laifu_age = 10;
 
我在定义时就不赋初始值,会发生什么?

 int型变量所能表示的范围是多少?
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);//int类型的最小值
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);//int类型的最大值
 

 注意事项:
int不论在何种系统下都是4个字节- 推荐使用方式一定义,如果没有合适的初始值,可以设置为0
 - 在给变量设置初始值时,值不能超过int的表示范围,否则会导致溢出
 - 变量在使用之前必须要赋初值,否则编译报错
 int的包装类型为Integer
Ⅱ、长整型变量
int  a = 10;
long b = 10; // long定义的长整型变量
long c = 10L; // 为了区分int和long类型,一般建议:long类型变量的初始值之后加L或者l
long d = 10l; // 一般更加以加大写L,因为小写l与1不好区分
 
long型变量所能表示的范围:这个数据范围远超过 int 的表示范围,足够绝大部分的工程场景使用。
那么long类型的变量表示的范围大概是多少呢?同样的,可以写一个程序测一下。
System.out.println(Long.MIN_VALUE);//long类型的最小值
System.out.println(Long.MAX_VALUE);//long类型的最大值
 

注意事项:
-  
长整型变量的初始值后加L或者l,推荐加L
 -  
长整型不论在那个系统下都占8个字节
 -  
长整型的表示范围为: − 2 63 -2^ {63} −263~ 2 63 − 1 2^{63}-1 263−1
 -  
long的包装类型为Long 
Ⅲ、短整型变量
short a = 10;
System.out.println(a);
 
// short型变量所能表示的范围:
System.out.println(Short.MIN_VALUE);
System.out.println(Short.MAX_VALUE);
 

注意事项:
-  
short在任何系统下都占2个字节 -  
short的表示范围为:-32768 ~ 32767 -  
使用时注意不要超过范围(一般使用比较少)
 -  
short的包装类型为Short 
2、字节型变量
byte b = 10;
System.out.println(b);
 
// byte型变量所能表示的范围:
System.out.println(Byte.MIN_VALUE);
System.out.println(Byte.MAX_VALUE);
 

注意事项:
-  
byte在任何系统下都占1个字节 -  
byte的范围是:-128 ~ 127 -  
字节的包装类型为
Byte 
3、浮点型变量
Ⅰ、双精度浮点型
double d = 3.14;
system.out.println(d);
 
为了更好的区分浮点型和整型的区别,我们可以看一下下面的代码。
int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b);
 
上面的代码输出的是0.5 吗?

结果居然是0,为什么呢?
 
 
这是因为在 Java 中, int 除以 int 的值仍然是 int(会直接舍弃小数部分)。**如果想得到 0.5,需要使用 double 类型计算。
double a = 1.0;
double b = 2.0;
System.out.println(a / b); // 输出0.5
 

我们可以再看一个神奇的代码
double num = 1.1;
System.out.println(num * num);
 
上面的代码输出的是1.21吗?

double 类型的内存布局遵守 IEEE 754 标准(和C语言一样), 尝试使用有限的内存空间表示可能无限的小数, 势必会存在一定的精度误差,因此浮点数是个近似值,并不是精确值。
注意事项:
-  
double在任何系统下都占8个字节 -  
浮点数与整数在内存中的存储方式不同,不能单纯使用 的形式来计算
 -  
double的包装类型为Double -  
double类型的内存布局遵守 IEEE 754 标准(和C语言一样), 尝试使用有限的内存空间表示可能无限的小数, 势必会存在一定的精度误差,因此浮点数是个近似值,并不是精确值。 
Ⅱ、单精度浮点型
float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以
System.out.println(num);
 
float 类型在 Java 中占四个字节, 同样遵守 IEEE 754 标准. 由于表示的数据精度范围较小, 一般在工程上用到浮点数都优先考虑 double, 不太推荐使用 float,float的包装类型为Float。
4、字符型变量
char c1 = 'A'; // 大写字母
char c2 = '1'; // 数字字符
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
// 注意:java中的字符可以存放整形
char c3 = '帅';
System.out.println(c3);
 
注意事项:
- Java 中使用 单引号 + 单个字母 的形式表示字符字面值。
 - 计算机中的字符本质上是一个整数. 在 C 语言中使用 ASCII 表示字符, 而 Java 中使用 Unicode 表示字符. 因此一个字符占用两个字节, 表示的字符种类更多, 包括中文。
 char的包装类型为Character。
5、布尔型变量
布尔类型常用来表示真假。
boolean b = true;
System.out.println(b);
b = false;
System.out.println(b);
 
注意事项:
boolean类型的变量只有两种取值,true表示真,false表示假.- Java 的 
boolean类型和 int 不能相互转换, 不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法. - Java虚拟机规范中,并没有明确规定
boolean占几个字节,也没有专门用来处理boolean的字节码指令,在Oracle公司的虚拟机实现中,boolean占1个字节。 boolean的包装类型为Boolean。
 
 
包装类是什么?
三、类型转换
现在回到最开始的问题,你会把西瓜放入口袋嘛?我相信你的回答一定是不会,没错,Java的回答也是这样。Java 作为一个强类型编程语言, 当不同类型之间的变量相互赋值的时候, 会有严格的校验。
 
 
在Java中,当参与运算数据类型不一致时,就会进行类型转换。什么意思呢?就像你硬把西瓜塞入口袋中,肯定是塞不下的。但是你可以把西瓜榨成西瓜汁装起来,然后再把西瓜汁装进口袋里。Java中类型转换主要分为两类:自动类型转换(隐式) 和 强制类型转换(显式)。
1、自动类型转换(隐式)
自动类型转换即:代码不需要经过任何处理,在代码编译时,编译器会自动进行处理。
特点:数据范围小的转为数据范围大的时会自动进行。
System.Out.println(1024); // 整型默认情况下是int
System.Out.println(3.14); // 浮点型默认情况下是double
int a = 100;
long b = 10L;
b = a; // a和b都是整形,a的范围小,b的范围大,当将a赋值给b时,编译器会自动将a提升为long类型,然后赋值
a = b; // 编译报错,long的范围比int范围大,会有数据丢失,不安全
float f = 3.14F;
double d = 5.12;
d = f; // 编译器会将f转换为double,然后进行赋值
f = d; // double表示数据范围大,直接将float交给double会有数据丢失,不安全
byte b1 = 100; // 编译通过,100没有超过byte的范围,编译器隐式将100转换为byte
byte b2 = 257; // 编译失败,257超过了byte的数据范围,有数据丢失
 
2、强制类型转换(显式)
强制类型转换:当进行操作时,代码需要经过一定的格式处理,不能自动完成。
特点:数据范围大的到数据范围小的。
int a = 10;
long b = 100L;
b = a; // int-->long,数据范围由小到大,隐式转换
a = (int)b; // long-->int, 数据范围由大到小,需要强转,否则编译失败
float f = 3.14F;
double d = 5.12;
d = f; // float-->double,数据范围由小到大,隐式转换
f = (float)d; // double-->float, 数据范围由大到小,需要强转,否则编译失败
a = d; // 报错,类型不兼容
a = (int)d; // int没有double表示的数据范围大,需要强转,小数点之后全部丢弃
byte b1 = 100; // 100默认为int,没有超过byte范围,隐式转换
byte b2 = (byte)257; // 257默认为int,超过byte范围,需要显示转换,否则报错
boolean flag = true;
a = flag; // 编译失败:类型不兼容
flag = a; // 编译失败:类型不兼容
 
注意事项:
-  
不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型
 -  
如果需要把范围大的类型赋值给范围小的, 需要强制类型转换, 但是可能精度丢失
 -  
将一个字面值常量进行赋值的时候, Java 会自动针对数字范围进行检查
 -  
强制类型转换不一定能成功,不相干的类型不能互相转换
 
3、类型提升
不同类型的数据之间相互运算时,数据类型小的会被提升到数据类型大的。
 
 
举个例子,int提升为long,int与long之间的运算,int会被提升为long。
int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错: a + b==>int + long--> long + long 赋值给int时会丢失数据
long d = a + b; // 编译成功:a + b==>int + long--->long + long 赋值给long
 
 
 
那就继续!先猜一下为什么这段代码报错了!
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);
 

对啊!为什么byte 和 byte都是相同类型, 但是出现编译报错?
因为,虽然 a 和 b 都是 byte, 但是计算 a + b 会先将 a和 b 都提升成 int, 再进行计算,得到的结果也是 int, 这是赋给 c,就会出现上述错误。由于计算机的 CPU 通常是按照4个字节为单位从内存中读写数据。为了硬件上实现方便,诸如 byte 和 short这种低于4个字节的类型,会先提升成 int,再参与计算。
 所以,正确的写法应该是:
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = (byte)(a + b);
System.out.println(c);
 

注意:
- 不同类型的数据混合运算,范围小的会提升成范围大的。
 - 对于
short,byte这种比4个字节小的类型,会先提升成4个字节的int,再运算。 
今天就写到这里了,希望通过这篇文章,能让你对Java的数据类有更清楚的了解。后续会持续更新其他Java内容,请保持关注。











