java小白学习记录3：数据与二进制

这里先介绍二进制，然后介绍一下数据。初学Java，希望各位大佬帮忙指错。谢谢。

1、二进制

(1)、整数

​   十进制正整数转化二进制就是利用短除法，除2取余，逆序排列得到二进制数，具体如下：

​   但是对于负数来说还有其他步骤，下面我写一个负数的转化过程，我们已Byte类型的-75为例：上面已经知道了75的Byte类型的二进制数为0100 1011（Byte类型为8个二进制数，而首位又为符号位，所以在首位补0。0代表正数，1代表负数）如图：

  但是对于较小的数值，就与要补很对位符号位。例如6：我们算出是：110。补上一位符号位是：0110。但是Byte是8个二进制位：所以为：0000 0110。例如：-5在计算机中表示为：1011。Byte类型表示为：1111 1011。要把所有的空位都补成符号位。

​   上图中提到了原码、反码和补码。这里介绍一下：计算机再存储二进制数时，是以补码的形式来存储的。这是因为计算机是使用加法器来计算的，就是化减为加。例如：2-1 = 2+(-1)。这样便可以不必再加装一个减法器。同理乘法器和除法器也说通过加法器算出来了。这里就不介绍了（我还没看，哈哈）。对于正数来说：正数的原码，反码和补码是一样的。对于负数来说：负数的反码是原码，除去符号位不变，其他每个位按位取反；补码是反码再加1。(就像上图的过程)这里用一个简单的图来说明为啥用补码可以化减为加：

(2)、小数

​   十进制小数转化二进制的方法与整数不同，小数部分：乘2取整，顺序排列来得到二进制数。对于小数的整数部分按照上面的整数方法来计算得出。重点介绍下小数部分：

2、数据

(1)、数据类型

1)、数据类型的作用：

​   用来声明变量，程序运行的时候，不同类型会分配不同大小的内存空间。所以合理的变量类型声明，可以节省空间。

(2)、数据类型的分类

1)、基本数据类型：

​   数值型：整数型（byte、short、int、long）

​   浮点型（float、double）

​   非数值型：布尔型（boolean）

​   字符型（char、String）

2)、引用数据类型

​    字符串型String****属于引用数据类型，也可以当作基本数据类型来使用。

​    Java中除了基本数据类型之外，剩下的都是引用数据类型。引用数据类型面向对象的时候才会接触。现在先不做介绍。

(3)、数据类型的区别

1)、计算机存储单位：

​       1字节 = 8bit

​      1bit就是二进制中的一个1或者0

​ 类型      占用字节数量      取值范围

​ ----------------------------------------------------------------------------------------------

​ byte         1         【-128~127】

​ short         2      【-32768~32767】

​ int          4      【-2147483648~2147483647】

​ long         8      【-2^63~263-1】

​ float         4      【1.4E-45~3.4E38】

​ double        8      【4.9E-324~1.79769E308】

​ boolean       1      【 ture、false】

​ char         2      【0-65535】

  String类型理论上是无限长的，内存多大这个String就可以有多长。我介绍一下这些取值范围是怎么来的。

  上面说到，1字节（Byte） = 8bit，1bit就是二进制中的一个1或者0，所以byte类型所能取得的最大值是0111 1111，最小值是1000 0000。这里先介绍一下，二进制怎么表示整数。就用这个八位二进制来举例，二进制中最高位表示符号位，0代表正数。1代表负数。 而二进制转化十进制是这么算的：正数：0111 1111 = 2^7*0+26*1+2^5*1+24*1+2^3*1+22*1+2^1*1+20*1 = 127。
从右往左依次代表2^0,21,2^2…2n-1。
负数： 1000 0000 =
-2⁸⁺²7*0+2^6*0+25*0+2^4*0+23*0+2^2*0+21*0+2^0*0 = -128。
其他的依此类推。但是对于float与double这两个的取值范围算法计算方法具体见：https://baike.baidu.com/item/单精度/5164489?fr=aladdin

2)、字符编码介绍：

  字符型的本质也是数值型，因为计算机本质是识别二进制码，所以字符都有对应的数值。下面介绍一下几种常见的字符编码类型：

​ ASCII码：
‘a’—>97(01100001)

​ ‘b’—>98(01100010)

​ …

​ ‘A’—>65

​ ‘B’—>66

​ …

​ ‘0’–>48(文字0不是数字0)

如图所示：

  文字到二进制叫编码，二进制到文字叫解码再发展，国际标准组织制定了ISO-8859-1编码方式，又称latin-1编码方式。向上兼容ASCII码，发展到亚洲，才支持中日韩 文…简体中文编码方式： GB2312。繁体中文：big5（台湾使用大五码）。Java采用Unicode编码，unicode编码统一全球所有文字。具体实现包括：UTF-8 、UTF-16、UTF-32…中文在Java中已16进制的方式存在，我们可以在jdk自带的命令中查询汉字对应的16进制是多少，在JDK的Bin目录下有native2ascii.exe 这么一个命令，可以查看中文对应的16进制数，如图：

下篇写变量，希望大家多多支持