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Java 作为一门广泛应用的编程语言,其强大的功能和灵活性使得它在众多领域都有着出色的表现。而在 Java 编程中,基本数据类型是一切数据操作的起点。它们决定了数据的存储方式、取值范围以及能够执行的操作。在这篇文章中,我们将全面剖析 Java 的基本数据类型,助您更好地理解和运用它们来构建高效、准确的程序。
Java基本数据类型
变量就是申请内存来存储值。也就是说,当创建变量的时候,需要在内存中申请空间。内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间,分配的空间只能用来储存该类型数据。
因此,通过定义不同类型的变量,可以在内存中储存整数、小数或者字符。
Java 的两大数据类型:
- 内置数据类型
- 引用数据类型
一、内置数据类型
Java语言提供了八种基本类型。六种数字类型(四个整数型,两个浮点型),一种字符类型,还有一种布尔型。分别为 byte、short、int、long、float、double、char、boolean。
需要注意的是 这里的字符类型和平常说的字符串类型不同,String
不是基本数据类型,String
是 Java 中的类,属于引用数据类型 ,用于处理文本字符串数据而基本数据类型是指像 byte
、short
、int
、long
、float
、double
、char
、boolean
这些可以直接存储和操作数据值的数据类型
byte:
- byte 数据类型是8位、有符号的,以二进制补码表示的整数;
- 最小值是 -128(-2^7);
- 最大值是 127(2^7-1);
- 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;
- 例子:byte a = 100,byte b = -50。
short:
- short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
- 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;
- 例子:short s = 1000,short r = -20000。
int:
- int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数;
- 最小值是 -2,147,483,648(-2^31);
- 最大值是 2,147,483,647(2^31 - 1);
- 一般地整型变量默认为 int 类型;
- 默认值是 0 ;
- 例子:int a = 100000, int b = -200000。
long:
- long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数;
- 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808(-2^63);
- 最大值是 9,223,372,036,854,775,807(2^63 -1);
- 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上;
- 在定义 long 类型时必须在数字后面跟上 L 或者 l;
- 默认值是 0L;
- 例子: long a = 100000L,long b = -200000L。
"L"理论上不分大小写,但是若写成"l"容易与数字"1"混淆,不容易分辩。所以最好大写。
float:
- float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数;
- 在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f;
- 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。
double:
- double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数;
- 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 = 7D ; double d2 = 7.; double d3 = 8.0; double d4 = 8.D; double d5 = 12.9867;
7 是一个 int 字面量,而 7D,7. 和 8.0 是 double 字面量。
注意:Float和Double的最小值和最大值都是以科学记数法的形式输出的,结尾的"E+数字"表示E之前的数字要乘以10的多少次方。比如3.14E3就是3.14 × 103 =3140,3.14E-3 就是 3.14 x 10-3 =0.00314。
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。
char:
- char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符;
- 最小值是 \u0000(十进制等效值为 0);
- 最大值是 \uffff(即为 65535);
- char 数据类型可以储存任何字符;
- 例子:char letter = 'A';。
类型默认值:
在 Java 中,类型默认值主要体现在成员变量上。当成员变量没有被显式初始化时,Java 会为其赋予默认值。下表列出了 Java 各个类型的默认值:
需要注意的是,上述默认值的体现仅适用于类的成员变量。如果是局部变量(即在某个方法内部定义的变量),则不会自动获得默认值。在使用局部变量之前,必须明确地对其进行初始化赋值,否则 Java 会在编译时提示错误,告知该变量没有初始化。下面的示例代码中展示了成员变量的默认值:
public class DefaultValueExample {// 成员变量byte byteMember; short shortMember; int intMember; long longMember; float floatMember; double doubleMember; char charMember; boolean booleanMember; String stringMember; public static void main(String[] args) {DefaultValueExample example = new DefaultValueExample();System.out.println("byteMember: " + example.byteMember); System.out.println("shortMember: " + example.shortMember); System.out.println("intMember: " + example.intMember); System.out.println("longMember: " + example.longMember); System.out.println("floatMember: " + example.floatMember); System.out.println("doubleMember: " + example.doubleMember); System.out.println("charMember: " + example.charMember); System.out.println("booleanMember: " + example.booleanMember); System.out.println("stringMember: " + example.stringMember); }
}/* 运行结果如下:
byteMember: 0
shortMember: 0
intMember: 0
longMember: 0
floatMember: 0.0
doubleMember: 0.0
charMember:
booleanMember: false
stringMember: null
*/
二、引用数据类型
在 Java 中,引用类型用于表示对对象的引用和操作。引用类型不像基本数据类型那样直接存储具体的值,而是指向内存中存储对象的位置。引用类型指向一个对象,指向对象的变量是引用变量。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型,比如 Employee、Puppy 等。变量一旦声明后,类型就不能被改变了。
类(Class):
类是用户自定义的引用类型,通过定义类,可以封装数据成员和方法,用于创建具有特定属性和行为的对象。类是面向对象编程的核心,它为创建对象提供了模板和规范
接口(Interface):
接口定义了一组方法的签名,其中不包含方法的实现代码。类可以实现一个或多个接口,以规定类必须具备的方法和行为,实现了接口的类需要提供接口中方法的具体实现。
数组(Array):
数组是用于存储相同数据类型元素的集合。可以使用数组来存储一系列相关的数据,通过索引来访问和操作数组中的元素。
字符串(String):
用于处理文本数据,是不可变的字符序列。提供了丰富的方法用于字符串的操作,如查找、替换、截取等。
枚举(Enum):
枚举类型用于定义一组固定的、预定义的常量值。枚举类型可以使代码更具可读性和可维护性,确保在特定上下文中只能使用预定义的枚举值。
三、Java常量
常量在程序运行时是不能被修改的。在 Java 中使用 final 关键字来修饰常量,声明方式和变量类似:
final double PI = 3.1415927;
虽然常量名也可以用小写,但为了便于识别,通常使用大写字母表示常量。字面量可以赋给任何内置类型的变量。例如:
byte a = 68;
char a = 'A';
byte、int、long、和short都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示。当使用字面量的时候,前缀 0 表示 8 进制,而前缀 0x 代表 16 进制, 例如:
int decimal = 100;
int octal = 0144;
int hexa = 0x64;
和其他语言一样,Java的字符串常量也是包含在两个引号之间的字符序列。下面是字符串型字面量的例子:
"Hello World"
"two\nlines"
"\"This is in quotes\""
字符串常量和字符变量都可以包含任何 Unicode 字符。例如:
char a = '\u0001';
String a = "\u0001";
下表是java中一些常见的转义字符以及对应的含义:
四、自动类型转换
整型、实型(常量)、字符型数据可以混合运算。运算中,不同类型的数据先转化为同一类型,然后进行运算。范围小的类型可以自动转换为范围大的类型,类型从低到高排序:
低 ------------------------------------> 高byte,short,char—> int —> long—> float —> double
数据类型转换必须满足如下规则:
-
1. 不能对boolean类型进行类型转换。
-
2. 不能把对象类型转换成不相关类的对象。
-
3. 在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。
-
4. 转换过程中可能导致溢出或损失精度,例如:
int i =128;
byte b = (byte)i;
因为 byte 类型是 8 位,最大值为127,所以当 int 强制转换为 byte 类型时,值 128 时候就会导致溢出。
-
5. 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到,而不是四舍五入,例如:
(int)23.7 == 23;
(int)-45.89f == -45;
注:转换时,必须满足转换前的数据类型的位数要低于转换后的数据类型,例如: short数据类型的位数为16位,就可以自动转换位数为32的int类型,同样float数据类型的位数为32,可以自动转换为64位的double类型。