Java语言学习二（Java基本数据类型）

清疚 2023-07-05 13:26 9阅读 0赞

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

计算机是处理逻辑运算的，计算机必须能够正确地表示数据，计算机元器件只能区分高低电平或者有无电压等电气物理体系，所以计算机每条线路同一时刻只能表示两种状态，也就是常说的计算机只能表示0/1二进制数据，而且计算机CPU只能作加法运算，其他的运算必须转化为加法运算实现。在学习Java基本数据类型前有必要学习一下计算机的基本数值。

## 计算机数值基础 ##

常用的数值有二进制、八进制、十进制、十六进制等等

二进制数据中只有0和1，每位逢2进1。在计算机中二进制数据归档最高位是符号位，0代表正数，1代表负数。  
比如（在此都使用一个字节表示，也就是8位二进制数据）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
我们发现计算机在使用二进制进行减法运算时结果是错误的。  
计算机数学家们为了解决这个问题，发明二进制数的原码，反码和补码，使用补码可以正确地将减法转化为加法，最终在计算机内部通用使用二进制的补码存储数据。

原码  
最高位为符号位，0代表正数，1代表负数，非符号位为该数字绝对值的二进制表示。

如：

3 的原码为0000 0011  
\-3的原码为1000 0011

反码  
正数的反码与原码一致；

负数的反码是对原码按位取反，只是最高位(符号位)不变。

如:

3 的反码为0000 0011  
\-3的反码为1111 1100

补码  
正数的补码与原码一致；

负数的补码是该数的反码加1。

如：

3 的补码为0000 0011  
\-3的补码为1111 1101

3-3=3+(-3）=（0000 0011）+ （1111 1101）=0（补码）  
0的原码=0的补码=0

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
以2-2为例说明补码运算

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
**结论：计算机内部数据都是以二进制的补码形式存储的**

## Java数据类型 ##

任何语言都需要设计几种基本的数据类型，Java语言定义了八中基本数据类型，这八种数据类型可以存储不同长度的数据，都是以二进制的形式存储的。  
|

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>数据类型</th> 
   <th>长度</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>byte</td> 
   <td>8位（1字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>–</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean</td> 
   <td>8位（1字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>–</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>short</td> 
   <td>16位（2字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>–</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>char</td> 
   <td>16位（2字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>–</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int</td> 
   <td>32位（4字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>–</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>float</td> 
   <td>32位 （4字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>–</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long</td> 
   <td>64位（8字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>–</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>double</td> 
   <td>64（8字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>–</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

其他数据类型大小范围与存储类似byte  
boolean  
最小值：-2^8  
最大值：2^8-1

char || short  
最小值：-2^16  
最大值：2^16-1

int||float  
最小值：-2^32  
最大值：2^32-1

long||double  
最小值：-2^64  
最大值：2^64-1

在Java代码中默认的一个整数是int类型，默认一个小数是double类型  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
由于数据类型存储长度不同，在为不同数据类型赋值时需要显示地指明数据类型，如下代码  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
![在这里插入图片描述][20200215180412739.png]  
修改为显示地转化赋值  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
编译结果是正确的  
那么变量b2越界，它的值是什么？  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
答案是-128，原因如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FpeGlhbmdfY2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
通过上面两个图示，-128加1,顺时针跳一个位置到达-127，当-128减1顺时针跳一个位置到达+127

Java基本数据类型如果越界，按照模运算，跳到数值的另一端。

Java的基本数据类型byte,short,char,int,long存储都是相同的，根据二进制不同的位权转换为十进制，而float,double采用科学计数法存储数据，使用自然数e作为底数，包含指数部分。所以虽然存储4字节的float类型，存储数据范围远比存储8字节的long类型更广泛。

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