java变量、二进制、数据类型、原码、补码、反码

1. 变量
 　　1. 他 她 我 你 某人 佚名 旺财 X-man x = 1
  　　  您好！ 它

　　    (变量就是自然语言中的代词)
 　　2. int age = 15;// 00000000 00000000 00000000 00001111
 　　3. Java 中的变量
   　　  a Java是强类型语言，
   　　  b 变量必须声明，并且初始化以后使用
   　　  c 变量必须有明确的类型
   　　  d 变量不能重复定义
 　　4. 变量的作用域
   　　  a 在声明的地方开始，到块结束为止
   　　  b 离开变量的作用域结束，变量将回收。
 
2. 二进制
 　　1. 计算机内部只有二进制数据！
     　　int i = 15; char c = 'A';
  　　   'A'-> 00000000 01000001
    　　 15 -> 00000000 00000000 00000000 00001111  
   　　  115 = 1*100 + 1*10 + 5*1
       　　    = 1×10^2 + 1×10^1 + 5×10^0
   　　  基数： 10
  　　   权: 基数^n
   
     　　基数:2
     　　权:  128 64 32 16 8 4 2 1
   
　　 2. 二进制: 1111= 1*2^3+1*2^2+ 1*2^1 + 1*2^0
              　　　　   = 1*8 + 1*4 + 1*2 + 1*1
                 　　　　= 15(10)

    　　　　　　8421
     　　　　　  1001 = 9
                   
      　　　　　 01000001 = 1*64 + 1*1
              　　　　　　     = 65(10)
    
    　　　　　　128 64 32 16 8 4 2 1
     　　　　　    1   1   0   0  0 0 0 0 = 192(10)
 
 　　3. 十进制:  65 = 6*10 + 5*1
              　　       = 6*10^1 + 5*10^0
              
         　　　　 256 128 64 32 16 8 4 2 1
   　　　　　　  95(10)=   0  1   0  1 1 1 1 1 (2)
   
  　　　　　　　int age = 15;
  　　　　　　   age = 00000000 00000000 00000000 00001111
      　　　　　  int age = 0xf;
   
 　　4. 16进制
   　　　　　　  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a  b   c   d   e   f
                       　　　　　　　　　10 11 12 13 14 15
   
   　　　　　　 41(16) = 4 * 16 +1 = 65(10)
   　　　　　　 4    1
 　　　　　　   0100 0001(2) = 65(10)
   　　　　　　* 将16进制作为2进制的简写形式.
   　　　　　　4e2d(16)=0100 1110 0010 1101(2)
   
 　　5. 八进制是二进制的简写,3位对应转换
　　

3.原码、补码、反码
 　　1、原码：一个正数，按照绝对值大小转换成的二进制数；一个负数按照绝对值大小转换成的二进制数，然后最高位补1，称为原码。
                比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是 5的 原码。
                      10000000 00000000 00000000 00000101 是 -5的 原码。
 
   　　  备注：
                比如byte类型,用2^8来表示无符号整数的话,是0 - 255了；
                如果有符号， 最高位表示符号,0为正,1为负,那么,正常的理解就是 -127 至 +127 了.这就是原码了,
                值得一提的是,原码的弱点,有2个0,即+0和-0（10000000和00000000）；
                还有就是,进行异号相加或同号相减时,比较笨蛋,先要判断2个数的绝对值大小,然后进行加减操作,最后运算结果的符号还要与大的符号相同；
                于是,反码产生了。
                
        2、    反码：正数的反码与原码相同，负数的反码为对该数的原码除符号位外各位取反[每一位取反(除符号位)]。
                 取反操作指：原为1，得0；原为0，得1。（1变0; 0变1）
                比如：正数00000000 00000000 00000000 00000101  的反码还是 00000000 00000000 00000000 00000101
                      负数10000000 00000000 00000000 00000101  的反码则是 11111111 11111111 11111111 11111010。
                
                反码是相互的，所以也可称：10000000 00000000 00000000 00000101 和 11111111 11111111 11111111 11111010互为反码。
                
                备注：还是有+0和-0,没过多久，反码就成为了过滤产物,也就是,后来补码出现了。
                
        3、 补码：正数的补码与原码相同，负数的补码为对该数的原码除符号位外各位取反，然后在最后一位加1.
                比如：10000000 00000000 00000000 00000101 的反码是：11111111 11111111 11111111 11111010。
                那么，补码为：
                11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011
                
                备注：1、从补码求原码的方法跟原码求补码是一样的 ，也可以通过完全逆运算来做，先减一，再取反。
                      2、补码却规定0没有正负之分
                
                所以，-5 在计算机中表达为：11111111 11111111 11111111 11111011。转换为十六进制：0xFFFFFFFB。

　　　　　　　　　　举例：

　　　　　　 　　  a.　-2*2 = -4
  
   　　　　　  　　　　-2  1110
   　　　　　　　　  X  2  0010
　　　　　　　　　　　---------------
         　　　　　　　　　0000
        　　　　　　　　  1110
      　　　　　　　　  0000   
   　　　　　　　+   0000    
 　　　　　　　　----------------               
    　　　　　　 -4   1100     
                 
     　　　　　　　b.　-2 + 3 = 1
     
     　　　　　　-2  1110
 　　　　　　+   3  0011
       　　　　　　  111     
　　　　　　-----------------
      　　　　      1 0001   
                 
    　　　　　　　c.　-1+-1 = ?
      
      　　　　　　-1   1111
      　　　　　　-1   1111
 　　　　　　+        1111   
　　　　　　 -------------------
     　　　　　　 -2   1110        
      　　　　　　

　　　　　　　　d.　7+1 = ?
      　　　　　　7   0111
 　　　　　　+   1   0001
　　　　　　 -----------------
    　　　　　　 -8   1000
     
    　　　　　　 e.~3 + 1 = ?
                  
     　　　　　　3   0011
    　　　　　　~3   1100
   　　　　　　 +1   0001
    　　　　　　------------
    　　　　　　-3   1101
    
    　　　　　　-3   1101
    　　　　　　~-3  0010
   　　　　　　 +1   0001
 　　　　　　 -------------
     　　　　　　3   0011
     
     　　　　　　强调：补码运算时负号只与第一位数相连，然后再与后面的数进行运算，如上例-1+-1（1110为-2的补码），~3 + 1（1101为-3的补码）

                总结：
                正数的反码和补码都与原码相同。
                负数的反码为对该数的原码除符号位外各位取反。
                负数的补码为对该数的原码除符号位外各位取反，然后在最后一位加1
                
                源码：优点在于换算简单 缺点在于两个零 加减法需要独立运算
                反码：有点在于表示清晰 缺点在于两个零 加减法同样需要独立运算
                补码：优点在于一个零 范围大  减法可以转为加法 缺点在于理解困难

　　　　　　
4.Java的数据类型
　　1. Java数据分为基本类型和引用类型. Person someone
　　2. 基本类型分为八种:
    　　byte short int long float double char boolean

   　　 (a) 整数类型 byte short int long
    　   　　整数都是有符号整数
       　 　　byte   8bit  -128 ~ +127
     　　　　short 16bit  -32768 ~ 32767
     　　　　int   32bit  -2G ~ 2G-1  -2^31 ~ 2^31-1
     　　　　long  64bit  -2^63 ~ 2^63-1
   
   　　  　　int a = 5;
    　　　　 建议使用int, 很少使用short,使用int要注意取值范围, int 的值不大!
    
    　　　　 直接量-字面量: 直接给出的常量值如: 1
    　　 　　　　a. 整数的直接量的类型默认是int类型
    　　 　　　　b. 以L,l为结尾的字面量是long类型
      　　  　　　　1024
        　　　　　　1024L
    　　 　　　　c. 可以使用整数直接量给byte,short类型赋值,但是不要超过byte和short的范围.
 
  　　(b) 浮点数: 就是小数, float, double
   　　　　34642323.44 = 3.464232344 * 10^7
                   尾数              指数
   　　　　　　10001000.(2)
   　　　　　　1.0001000 * 2^111(2)
  　　　　　　 尾数            指数
  　　　　　　 float 32位
   　　　　　　0     00000111 10001000000000000000000
   　　　　　　符号位 指数       尾数
   
  　　　　　　 int a = 0x7fffffff;
  　　　　　　 float f = a;
   
  　　　　　　 double
   　　　　　　1 符号位
   　　　　　　11 指数
   　　　　　　52 尾数
   
   　　　　　  a. double 是64位, float 32位
      　　　　　   double比float精确
    　　　　　 b. 默认的浮点数字面量是: double类型的
     　　　　　　 字面量后缀: d/D f/F
      　　　　　   double d = 1d;//1.0
      　　　　　   1 1L 1D 1F
   　　　　　  c. 只使用double计算浮点数,float类型基本不用!
      　　　　　   浮点数不能精确运算
      
    　　　　        int:10001000 -> float:1.0001000*2^111
     
      　　　　      0 00000111 10001000 00000000 0000000
     
 　　(c) 字符类型:char, 字符类型是一个16位无符号整数!
   　　　  a. 字符类型的值是对应字符的编码, 是unicode编码. Java支持国际化.
     　　　　　英文部分的值与ascII编码一致.
     　　  　　char是定长编码, 所有的字符都是16位.
    　　   　　'A' -> 0x0041
    　　   　　'中'-> 0x4e2d
    　　　　　在编码中: '0'~'9' , 'a'~'z', 'A'~'Z'都是连续编码的!
       　　　　'0'=='\u0000'  '\u0000'==0
   　　    b. 最小值:0, 最大值:65535 = 2^16-1
   　　    c. 字符字面量使用单引号为定界符号:'中'
     　　　 字面量也是整数常量!
     　　    特殊字符采用转义字符表示:
    　　　  如: '\n' '\t' '\\' '\b' '\r'
        　　　　'\'' '\"'  '\u4e2d'
   
     　　　char c = '\\';
 
 　　(d)布尔类型: boolean
  　　  字面量: true false
　　    float f = (float)2.6D;
         char c = 65;

5.数据类型转换:
  　　1. 自动类型转换(隐式类型转换)
　　　　　　从小类型到大类型, 自动完成
　　　　　　如: int n = 'A';
　　　　　　　  long l = 'A';
　　　　　　　  char-------->int------>long------->float------>double
      　　　　　  byte------->short------->int------>long------->float------>double
 
  　   2. 强制类型转换, 从大类型到小类型需要强制转换
　　　　　　强制类型转换有风险, 会造成精度损失或者溢出

　　　　　　char<--------int<------long<-------float<------double
     　　      byte<-------short<-------int<------long<-------float<------double
　　　　　　long l = 1024L*1024*1024*4;//0x100000000
　　　　　　int i = (int)l;//0
　　　　　　double pi = 3.1415926535897932384626;
　　　　　　float f = (float)pi;
 
 
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