【Java】数据类型与类型转换

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前言

在之前我们对Java的发展史和基本使用进行了一定的入门了解，如果想要深入学习，这显然是不够的，我们还需要学习了解Java环境的相关代码规则。本篇文章将详细介绍Java语言中的数据类型与类型转换，让我们开始吧！！

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1.字面常量

常量即程序运行期间，不论何时运行都固定不变的量称为常量。

字面常量的分类：

1. 字符串常量：“”中的内容，如“hello world”、“哈哈”
2. 整型常量：程序中直接写的数字（没有小数点）
3. 浮点型常量：程序中直接写的小数。
4. 字符常量：‘’中的单个字符，如‘A’、‘1’
5. 布尔常量：只有true和false两种
6. 空常量：null

public class Demo{
  public static void main(String[] args){
	System.Out.println("hello world!");
	System.Out.println(100);
	System.Out.println(3.14);
	System.Out.println('A');
	System.Out.println(true);
	System.Out.println(false);
	}
}

其中：100、3.14、‘A’、true/false、“hello world”都是常量，将其称为字面常量。

2.数据类型

在Java语言中，数据类型主要分为两类：基本数据类型和引用数据类型。

基本数据类型有四类八种：

1. 四类：整型、浮点型、字符型和布尔型
2. 八种：
   

3.变量

3.1 变量概念

在程序中，如果仅有这些字面常量显然是不够的，有些内容可能需要经常改变。对于这些经常改变的内容，在Java程序中，称为变量，而数据类型就是用来定义不同种类的变量的。

3.2 语法格式

语法格式也就是定义变量的格式，和C语言基本一致：

数据类型 变量名 = 初始值；

比如：

int a = 10;//定义整型变量a，a是变量名，初始值为10
double d =3.14;
char c = 'A';
boolean b = true;

a = 100;//a是变量，a中的值在过程中是可以修改的

int a1 = 10,a2 = 100,a3 = 1000;
//在一行可以定义多个相同类型的变量

注意：变量在使用之前必须要赋初始值，否则编译报错！(不会像C语言有随机值)

3.3 整型变量

整型变量中有int、short、long、byte变量类型。

3.3.1 整型变量

整型变量，也就是int类型变量，有如下几种特点：

1. int在任何系统下都是4个字节
2. 给变量设置初始值时，不能超过表示范围，否则会导致溢出
3. int的包装类型为 Integer

3.3.2 短整型变量

短整型变量，也就是short类型变量，有如下几种特点：

1. short在任何系统下都占2个字节
2. short的表示范围为：-32768~32767
3. short的包装类型为Short

3.3.3 长整型变量

长整型变量，也就是long类型变量，有如下几种特点：

1. 长整型变量的初始值后加L(L和l都可以，但是L便于区分)
2. 长整型在任意系统下都是8个字节
3. long的包装类型为Long

int a = 10;
long b = 10;
long c = 10L;//为了区分int和long类型，一般建议long类型变量的初始值后加L 

3.3.4 字节型变量

在Java中还有个字节型变量，byte类型，具有以下特点：

1. byte在任何系统下都占1个字节
2. byte的范围是 -128~127
3. byte的包装类型是Byte

byte a = 10;
System.Out.println(a);

3.4 浮点型变量

3.4.1双精度浮点型变量

在Java中，int除以int的值仍然是int（直接舍弃小数部分）。如果想得到小数，需要使用double类型计算，该类型具有以下特点：

1. double在任何系统下都占8个字节
2. double的包装类型为Double
3. double类型的内存布局遵守IEEE 754标准（和C语言一致），尝试使用有限的内存空间标识可能无线的小数，因此浮点数是个近似值，并不是精确值。

double a = 1.0;
System.Out.println(a);
double b = 2.0;
System.out.println(a / b); // 输出0.5

double num = 1.1;
System.out.println(num * num); // 输出1.21吗？
// 执行结果
1.2100000000000002

3.4.2单精度浮点型变量

也就是float类型，具有以下几种特点：

1. 在任意系统中占4个字节
2. 与double相同遵守IEEE 754标准
3. 由于float表示精度较小，一般优先考虑double
4. float的包装类型为Float
5. 在定义变量时后面加上‘f’或‘F’进行区分

float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以
System.out.println(num)

3.5字符型变量

也就是char类型，Java中使用单引号+单个字母的形式表示字符字面值。
计算机中的字符本质上也是一个整数，在C语言中我们使用ASCII值表示字符，而Java中我们使用Unicode来表示字符，因此，一个字符占用两个字节，表示的字符也就更多。

char c1 = 'A'; // 大写字母
char c2 = '1'; // 数字字符
System.out.println(c1);
System.out.println(c2)

char的包装类型为Character。

3.6布尔型变量

布尔类型常用来表示真假，和C语言中的bool类型很相似。

boolean a = true;
System.out.println(a);
boolean b = false;
System.out.println(b);

该变量有以下几种特点：

1. boolean类型的变量只有两种取值，true表示真，false表示假
2. Java的boolean类型和int不能相互转换，也就不存在“1表示true，0表示false”这种用法

boolean value = true;
System.out.println(value + 1);

// 代码编译会出现如下错误
Test.java:4: 错误: 二元运算符 '+' 的操作数类型错误
	System.out.println(value + 1);
					^
  第一个类型: boolean
  第二个类型: int
1 个错误

3. Java虚拟机规范中，并没有明确规定boolean占几个字节，也没有专门用来处理boolean的字节码指令，在Oracle公司的虚拟机实现过程中，boolean占1个字节。
4. boolean的包装类型为Boolean。

3.7类型转换

Java作为一个强类型编程语言，当不同类型的变量相互赋值的时候，也会有较严格的校验。
在Java中，当参与运算的数据类型不一致时，就会进行类型转换，Java中类型转换主要分为两类：自动类型转换和强制类型转换。

3.7.1自动类型转换

自动类型转换即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。

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(100);//默认为int类型
        System.out.println(3.14);//默认为double类型
        int a = 100;
        long b = 10L;
        b = a;//a和b都是整型变量，a的范围比b小，赋值时系统会自动将a提升为long类型，然后赋值
        a = b;//编译报错，long范围比int大，赋值时可能会丢失数据，不安全

3.7.2强制类型转换

强制类型转换即当进行操作时，代码需要经过一定格式的处理，不能自动完成。

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

注意：

1. 不同数据类型的变量之间赋值，表示范围更小的类型会自动转换为范围较大的类型。
2. 如果把范围大的类型赋值给范围小的，需要强制类型转换，但可能丢失精度。
3. 将一个字面常量进行赋值的时候，Java会自动针对数字范围进行检查。
4. 强制转换不一定成功，不相关的类型不能相互转换（如boolean类型不能强转为int类型）

3.8类型提升

通过上面我们知道不同类型的数据之间相互运算时，数据类型范围小的会被提升为数据类型范围更大的。

1. int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

2. byte与byte的运算
   这个很有意思，先让我们看一段代码。

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

在IDEA中会发现编译报错：
java: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失

结论：上述变量都是相同类型，但是还是出现了编译报错，为什么呢？原因是，虽然a和b都是byte类型，但是计算a+b时会先将a和b都提升为int类型，再进行计算，得到结果的类型也是int，通过上面我们知道大放小可能会丢失数据，这里赋值给c，就出现了编译报错。

那为什么会先提升再计算呢？？

因为计算机的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，诸如byte和short这种低于4个字节的类型就会先被提升成int，再参与计算。

正确的写法：

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

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结语

好了以上就是本篇“【Java】数据类型与类型转换”博客的全部内容啦，感谢各位的阅读=v=，如有不足之处欢迎在评论区指出哦！！
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