每一种数据都定义了明确的数据类型,在内存中分配了不同大小的内存空间(字节)。
Java是一种强类型语言。必须为每一个变量声明一种类型。在Java中一共有8种基本类型(primitive type),其中有4种整型、2种浮点类型、1种用于表示Unicode编码的字符单元的字符类型char和1种用于表示真值的boolean类型。
整型
整型用于表示没有小数部分的数值,它允许是负数。
类型 | 存储需求 | 取值范围 |
int [整型] | 4字节 | -2 147 483 648 ~ 2 147 483 647(正好超过20亿) -231 ~ 231-1 |
short [短整型] | 2字节 | -32 768 ~ 32 767 -215 ~ 215-1 |
long [长整型] | 8字节 | -9 223 372 036 854 775 808 ~ 9 223 372 036 854 775 807 -263 ~ 263-1 |
byte [字节] | 1字节 | -128 ~ 127 |
Java各整数类型有固定的范围和字段长度,不受具体OS[操作系统]的影晌,以保证java程序的可移植性。
Java的整型常量(具体值)默认为int
型,声明long型常量须后加L
或l
(如400000000000L
)。
int 类型最常用,long用于表示大数字。
byte 和 short 类型主要用于特定的应用场合。
-
bit
:计算机中的最小存储单位。 -
byte
:计算机中基本存储单元。 1 byte = 8 bit
从Java 7开始,加上前缀 0b 或 0B 就可以写二进制数。可以为数字字面量加下划线(如1_000_000)。
- 十六进制数值前缀:0X或0x(如0xCAFE)。
- 八进制数值前缀:0(如010)。
- 二进制数值前缀:0B或0b(如0b1001)。
public static void main(String[] args) {
// Java的整型常量(具体值)默认为int型,声明long型常量须后加L或l
int n1 = 1; // int类型 4字节
//int n2 = 2L; // 2L是long类型,直接赋值给int类型会报错
long n3 = 3L; // 这样不会报错
}
浮点类型
浮点类型用于表示有小数部分的数值。浮点数=符号位+指数位+尾数位
尾数部分可能丢失,造成精度损失(小数都是近似值)。
类型 | 存储需求 | 取值范围 |
float [单精度] | 4字节 | 大约±3.402 823 47E+38F(有效位数为6~7位) |
double [双精度] | 8字节 | 大约±1.797 693 134 862 315 70E+308(有效位数为15位) |
与整数类型类似,Java浮点类型也有固定的范围和字段长度,不受具体OS的影晌。
Java的浮点型常量(具体值)默认为double型,声明float型变量须后加 f 或 F(如3.14F),也可以在浮点数值后加面添加后缀D或d来表示double类型(如3.14D)。
浮点型常量有两种表示形式:
- 十进制数形式:如:5.12、512.0f、.512 (必须有小数点)
- 科学计数法形式:如:5.12e2[5.12*10的2次方]、5.12E-2 [5.12/10的2次方]
通常情况下,应该使用double型,因为它比float型更精确。
对运算结果是小数的进行相等判断时,应该是以两个数的差值的绝对值,在某个精度范围类判断。
public static void main(String[] args) {
// Java的浮点型常量(具体值)默认为double型,声明float型变量须后加 f 或 F
//float num1 = 1.1; // 会报错,float类型需要加上f或者F
float num2 = 1.1f;
double num3 = 1.1;
double num4 = 1.1F;
// 十进制数形式:如:5.12、512.0f、.512 (必须有小数点)
double num5 = .512; // 等价于0.512
System.out.println(num5);
// 科学计数法形式:如:5.12e2[5.12*10的2次方]、5.12E-2 [5.12/10的2次方]
double num6 = 5.12e2;
double num7 = 5.12e-2;
// 通常情况下,应该使用double型,因为它比float型更精确。
double num8 = 2.1234567851;
float num9 = 2.1234567851F;
// 浮点数精度问题
double num10 = 2.7; // 结果:2.7
double num11 = 8.1 / 3; // 结果:2.6999999999999997
if(num10 == num11) {
// 不会进入该条件判断,因为num10和num11不相等
System.out.println("相等");
}
// 正确的写法 如果差值小于0.0001,则认为相等
if (Math.abs(num11 - num10) < 0.0001) {
System.out.println("认为相等");
}
}
可以使用十六进制数表示浮点数值(如0.125=2-3
,可表示成0x1.0p-3
),在十六进制表示法中,尾数采用十六进制,p表示指数,指数采用十进制,指数的基数是2
用于表示溢出和出错情况的三个特殊的浮点数值:
- 正无穷大(
Double.POSITIVE_INFINITY
) - 负无穷大(
Double.NEGATIVE_INFINITY
) - NaN(不是一个数字,
Double.NaN
)
这三个特殊的值,可以以相应的Float类型的常量表示,在实际应用中很少遇到。
检测一个特定的值是否等于Double.NaN:
if(Double.isNaN(x))
boolean类型
boolean
(布尔)类型有两个值:false
和true
,用来判定逻辑条件,没有null值。**占1个字节。**整型值和布尔值之间不能进行相互转换。
public static void main(String[] args) {
boolean isPass = true;
if (isPass == true) {
System.out.println("成绩合格");
} else {
System.out.println("成绩不合格,下次努力");
}
}
char类型
char类型用于表示单个字符,也可以用于表示Unicode字符,是两个字节(可以存放汉字)。
char类型的字面量值要用单引号括起来。
char类型的值可以表示为十六进制值,其范围从\u0000
到\Uffff
。
在Java中char的本质是一个整数,在输出时,是Unicode码对应的字符。是可以进行运算的。
字符型存储到计算机中,需要将字符对应的码值(整数)找到,比如'a'
:
- 存储:‘a’ → 码值97 → 二进制(110 0001) → 存储
- **读取:**二进制(110 0001) → 97 → ‘a’ → 显示
public static void main(String[] args) {
char c1 = 'a';
char c2 = '\t';
char c3 = '韩';
char c4 = 97;
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(c3);
System.out.println(c4);
System.out.println("------------------------");
char c5 = 38889;
System.out.println(c5);
char c6 = 'a';
System.out.println((int)c6);
// 在 char类型 和 int类型 计算的过程中,
// char类型 的字符先查询编码表,得到97,再和10求和,结果为107。
// char类型提升为了int类型。char类型内存2个字节,int类型内存4个字节。
System.out.println(c6 + 10);
}
数据类型转换
自动类型转换
将 取值范围小的类型
自动提升为 取值范围大的类型
。代码不需要进行特殊处理,自动完成。
char → int → long → float → double
byte → short → int → long → float → double
精度小的类型自动转换为精度大的类型
public static void main(String[] args) {
int a = 'a'; // 编译成功
double b = 10; // 编译成功
int n1 = 10;
// float f1 = n1 + 1.1; // 编译失败
double d1 = n1 + 1.1; // 编译成功
float f2 = n1 +1.1F; // 编译成功
// 当把一个具体的数赋值给byte时,先判断该数是否在byte范围(-128~127)内,如果是就赋值成功
byte b1 = 10; // 编译成功
// byte b2 = 1000; // 编译失败
int n2 = 1;
// 如果是变量赋值,先判断该数的类型
// byte b3 = n2; // 编译失败
// byte、short和char不能相互自动转换
// char c1 = b1; // 编译失败
// byte、short和char可以进行计算,计算时会先转换为int
byte b4 = 1;
short s1 = 1;
// short s2 = b4 + s1; // 编译错误
int n3 = b4 + s1; // 编译成功
// byte b5 = b1 + b4; // 编译失败
byte n100 = 1;
short n200 = 100;
int n300 = 5;
double n400 = 20;
double n500 = n100 + n200 + n300 + n400; // 结果是double类型,编译成功
float n500 = n100 + n200 + n300 + n400; // 结果是double类型,编译失败
int n500 = n100 + n200 + n300 + n400; // 结果是double类型,编译失败
}
有多种类型的数据混合运算时,系统自动将所有数据类型转换成容量最大的数据类型,然后再进行计算。
byte、short和char之间不会相互自动转换,但是可以进行计算,计算会转换为int类型。
boolean类型不参与转换。
6个实心箭头,表示无信息丢失的转换;有 3 个虚箭头,表示可能有精度损失的转换。
- 如果两个操作数中有一个是 double 类型, 另一个操作数就会转换为 double 类型。
- 否则,如果其中一个操作数是 float 类型,另一个操作数将会转换为 float 类型。
- 否则, 如果其中一个操作数是 long 类型, 另一个操作数将会转换为 long 类型。
- 否则, 两个操作数都将被转换为 int 类型。
强制类型转换
将 取值范围大的类型
强制转换成 取值范围小的类型
。代码需要进行特殊的格式处理,不能自动完成。
数据类型 变量名 = (数据类型)被转数据值;
强转符号只针对最近的操作数有效,可以使用小括号提升优先级
char类型可以保存int的常量值,但不能保存int类型的变量值,所以需要强转
byte、short和char之间进行计算会转换为int类型
public static void main(String[] args) {
// 强转只针对最近的操作数有效,这里只对10有效
// int x = (int) 10 * 3.5 + 6 * 1.5; // 编译失败
// 可以使用小括号提高优先级
int y = (int) (10 * 3.5 + 6 * 1.5); // 编译成功
System.out.println(y);
// char类型可以保存int常量,但是不能保存int变量
char c1 = 100;
int n1 = 100;
// char c2 = n1; // 编译失败
char c3 = (char) n1; // 编译成功
System.out.println(c3);
}
- int 强制转成 short 砍掉2个字节,可能造成数据丢失。
- boolean类型不能发生数据类型转换。
- 浮点转成整数,直接取消小数点,可能造成数据损失精度。
如果将一个数值强制转换为另一种类型, 而又超出了目标类型的表示范围,结果就会截断成一个完全不同的值。例如,(byte ) 300 的实际值为 44。
基本数据类型和String的转换
在程序开发中,需要经常将基本数据类型转换为String
类型,或者将String
类型转换为基本数据类型。
- 基本数据类型转String类型: 将基本数据类型的值 +
""
即可 - String类型转基本数据类型: 通过基本类型的包装类调用
parseXXX
方法
在将String类型转成基本数据类型时,要确保String类型能够转成有效的数据。比如,可以把"123"
,转成一个整数,但是不能把"hello"
转成一个整数。如果格式不正确,就会抛出异常,程序就会终止。
public static void main(String[] args) {
// 基本数据类型转String
int n1 = 100;
float f1 = 1.1F;
double d1 = 4.5;
boolean b1 = true;
String s1 = n1 + "";
String s2 = f1 + "";
String s3 = d1 + "";
String s4 = b1 + "";
System.out.println(s1 + " " + s2 + " " + s3 + " " + s4);
// String类型转基本数据类型
// 使用基本数据类型的包装类的相应方法得到基本数据类型
String s5 = "123";
int n2 = Integer.parseInt(s5);
double d2 = Double.parseDouble(s5);
float f2 = Float.parseFloat(s5);
long l2 = Long.parseLong(s5);
byte b2 = Byte.parseByte(s5);
boolean b = Boolean.parseBoolean("true");
short s = Short.parseShort(s5);
System.out.println(n2 + " " + d2 + " " + f2 + " " + l2 + " "
+ b2 + " " + b + " " + s);
// 将字符串转为char,通常是取字符串中的某一个字符
System.out.println(s5.charAt(0)); // 代表取s5中的第一个字符
String s6 = "hello";
int num = Integer.parseInt(s6); // 编译正确,运行异常
System.out.println(num);
}