Java的数据类型与变量

数据类型

在Java中数据类型主要分为两类：基本数据类型和引用数据类型。本文来介绍基本数据类型。
基本数据类型有：整型、浮点型、字符型以及布尔型
（这看起来和C语言一样，还挺亲切的）

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整型

Java中的整型有：byte，short，int，long

与C语言相比，short和int没啥变化。
有变化的点在于，多了一个byte，叫做字节型，它占一个字节，很像C语言中的char，它的范围也是从-128~127。（待会下面会对这个范围作一些说明）
同时我们不难发现，Java没有long long，因为它的long（长整型）的大小就是8个字节了，不像C语言的long有时是4个字节，而有时是8。这也正引出一个重要的点：Java的数据类型在32位和64位环境下的大小都是一样的，这保证了在不同平台的可移植性。

byte的范围

（其实我之前学C语言的时候char的取值范围没有完全弄懂hhh）
我们以前学过：数据在内存中的存储是补码。数据的二进制序列中最高位是符号位。因为C语言和Java只是语言不同而已，所以它们在数据存储方面其实是大同小异的。
Java中的基本数据类型没有“无符号”这一概念，也就是说都是有符号的，必定有符号位。

先来看正数的情况，易知只要数值位都是1就可以取到最大值127。
负数的情况有点小复杂，按理来说负数最小值是-127，即11111111。至于-128，其实是人为规定的，怎么规定呢？127的源码和1的源码相加就是1000 0000，规定这个数就是-128（就最高位的1同时作为数值位和符号位这样子）

然后还有两件事：
第一，我们判定一个数的大小（这里指的是十进制大小）可以看源码，也可以看补码，但是看源码会比较直观，因为你可以直接算出来。
第二，计算机中各种运算主要是以补码参与运算。

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浮点型

Java浮点型也是float和double。float大小为4个字节；double为8个字节。
我们在写代码的时候如果写

float a = 0.5;

那编译器会报错，因为Java中浮点数默认是double类型的，而a是float，自然报错了（而C语言就不会这样，这也体现了Java的严谨）。如果你要让a就是float类型的话，就在后面加个f：

float a = 0.5f;

浮点数相关运算

这部分的规则也是和C语言的差不多，在此不多赘述（其实是我懒得写 ）。但仍要补充一些要点：

①对于整型的除法运算，若想转化为浮点数的除法运算，则在分子or分母乘0.1就ok了。
②Java中的小数并没有精确的位数，哪怕你在初始化一个浮点数变量时给它一个有限位数的初始值，比如float a = 1.1，是两位小数，但是你去打印a*a，会发现结果不是1.21。

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字符类型

计算机中的字符本质上是一个整数。 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 c1 = 'A'; // 大写字母
char c2 = '1'; // 数字字符

System.out.println(c1);
System.out.println(c2);

char c3 = '帅';
System.out.println(c3);

这里先简单介绍一下，后续会有专门的章节来讲字符和字符串的。

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布尔类型

布尔类型（boolean）常用来表示真假，它只有两种取值，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！！！
然后值得注意的是，Java虚拟机规范中，并没有明确规定boolean占几个字节。

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类型转换

（Java 作为一门强类型编程语言，当不同类型之间的变量相互赋值的时候，会有比较严格的校验。）
在Java中，当参与运算数据类型不一致时，就会进行类型转换。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）。

自动类型转换(隐式)

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。

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

❓然后不知道你有没有发现这样一个问题，为啥我把byte或short赋为整型值的时候编译器不会报错呢？比如byte = 11; short = 20。

因为Java规定：对于byte，short这两种大小小于4个字节的类型，你对这两种类型的变量进行赋值的时候，只要赋的值的大小不超过这个类型的范围，那么这个值就不会被解析为整型。
比如byte a = 300，因为300已经超过byte的范围，那么此时300就会被当做整型，就会报错了。

强制类型转换(显式)

这个和C语言的差不多，打个比方，强制类型转换就像你现在有一条2米的杆子，你要放进一个1米长的箱子，就只能把它砍短咯。举一些例子让你回忆一下：

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

总结一下就是：

1. 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
2. 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
3. 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
4. 强制类型转换不一定能成功，不相干的类型不能互相转换

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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。
①int与long之间：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

第三行代码中，a类型提升之后变为long类型，此时long+long结果为long，不能用int类型接收。

②byte与byte的运算

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);

这段代码编译也会报错，a和b虽然都是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，此时赋给c，就会出错。

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。
原因：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，所以在计算时把它们给提升了。

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写在最后

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