2.7 基本数据类型

Java是一种强类型语言，每个变量都必须声明其数据类型。 Java的数据类型可分为两大类：基本数据类型（primitive data type）和引用数据类型（reference data type）。

下面只讲解基本数据类型，关于引用数据类型，到面向对象会详细说明。

Java 中定义了 3 类 8 种基本数据类型

数值型 —— byte、 short、int、 long、float、 double
字符型 —— char
布尔型 —— boolean

数据类型

关键字

内存占用

取值范围

整数类型

byte

1 byte

$-128$ ~ $127$

short

2 byte

$-32768$ ~ $32767$

int（默认）

4 byte

$-2^{31}$ ~ $2^{31}-1$

long

8 byte

$-2^{63}$ ~ $2^{63}-1$

浮点类型

float

4 byte

负数：$-3.402823E+38$ ~ $-1.401298E-45$ 正数： $1.401298E-45$ ~ $3.402823E+38$

double（默认）

8 byte

负数：$-1.797693E+308$ ~ $-4.9000000E-324$ 正数：$4.9000000E-324$ ~ $1.797693E+308$

字符类型

char

2 byte

$0$ ~ $65535$

布尔类型

boolean

1 bit

true，false

注意事项

引用数据类型的大小统一为 4 byte，记录的是其引用对象的地址！

2.7.1 整型变量/常量

整型用于表示没有小数部分的数值，它允许是负数。整型的范围与运行 Java 代码的机器无关，这正是 Java 程序具有很强移植能力的原因之一。与此相反，C 和 C++ 程序需要针对不同的处理器选择最有效的整型。

类型

占用存储空间

表数范围

byte

1 字节

$-2^7$ ~ $2^7-1$ （ $-128$ ~ $127$ ）

short

2 字节

$-2^{15}$ ~ $2^{15} - 1$ （ $-32768$ ~ $32767$ ）

int

4 字节

$-2^{31}$ ~ $2^{31}-1$ （ $-2147483648$ ~ $2147483647$ ）约 21 亿

long

8 字节

$-2^{63}$ ~ $2^{63}-1$

Java 语言整型常量的四种表示形式

十进制整数，如：99，-500，0
八进制整数，要求以 0 开头，如：015
十六进制数，要求 0x 或 0X 开头，如：0x15
二进制数，要求 0b 或 0B 开头，如：0b01110011

Java 语言的整型常数默认为 int 型，声明 long 型常量可以后加 'l' 或 'L' 。

long a = 55555555;  // 编译成功，在int表示的范围内（21亿内）。
long b = 55555555555; // 不加 L 编译错误，已经超过 int 表示的范围。
// 应该修改为
long b = 55555555555L;

说明：e+38 表示是 10 的 38 次方，同样，e-45 表示 10 的负 45 次方。

/**
 * 测试基本数据类型
 * @author IZJ
 *
 */
public class TestPrimitiveDataType {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试整型变量
        int a = 15;
        int b = 015;  // 八进制
        int c = 0x15;  // 十六进制
        int d = 0b1000;  // 二进制
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
    }
}

2.7.2 浮点型变量/常量

带小数的数据在 Java 中称为浮点型。浮点型可分为 float 类型和 double 类型。

类型

占用存储空间

表数范围

float

4 字节

$-3.403E38$ ~ $3.403E38$

double

8 字节

$-1.798E308$ ~ $1.798E308$

float 类型又被称作单精度类型，尾数可以精确到 7 位有效数字，在很多情况下，float 类型的精度很难满足需求。而 double 表示这种类型的数值精度约是float 类型的两倍，又被称作双精度类型，绝大部分应用程序都采用 double 类型。浮点型常量默认类型也是 double。

Java浮点类型常量有两种表示形式

十进制数形式，例如：3.14，314.0，0.314
科学记数法形式，如：314e2，314E2，314E-2

1. 科学计数法

double f = 314e2;  // 314*10^2 --> 31400.0
double f2 = 314e-2; // 314*10^(-2) --> 3.14

float 类型的数值有一个后缀 F 或者 f ，没有后缀 F/f 的浮点数值默认为 double 类型。也可以在浮点数值后添加后缀 D 或者 d，以明确其为 double 类型。

2. float 类型赋值时需要添加后缀 F/f

float f = 3.14F;
double d1  = 3.14;
double d2 = 3.14D;

浮点类型 float，double 的数据不适合在不容许舍入误差的金融计算领域。如果需要进行不产生舍入误差的精确数字计算，需要使用 BigDecimal 类。

3. 浮点数的比较

float f = 0.1f;
double d = 1.0/10;
System.out.println(f == d); // 结果为 false

float d1 = 423432423f;
float d2 = d1+1;
if (d1 == d2) { // 输出结果为 d1==d2
    System.out.println("d1==d2");
} else {
    System.out.println("d1!=d2");
}

第一个结果为 false 是因为由于字长有限，浮点数能够精确表示的数是有限的，因而也是离散的。浮点数一般都存在舍入误差，很多数字无法精确表示（例如 0.1），其结果只能是接近，但不等于。二进制浮点数不能精确的表示诸如 0.1、0.01、0.001 这样 10 的负次幂。==并不是所有的小数都能可以精确的用二进制浮点数表示。==

java.math 包下面的两个有用的类：BigInteger 和 BigDecimal，这两个类可以处理任意长度的数值。BigInteger 实现了任意精度的整数运算。BigDecimal 实现了任意精度的浮点运算。

不要使用浮点数进行比较！很多新人甚至很多理论不扎实的有工作经验的程序员也会犯这个错误！需要比较请使用 BigDecimal 类

4. 使用 BigDecimal 进行浮点数的比较

import java.math.BigDecimal;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用精确的浮点运算，推荐 BigDecimal
        BigDecimal bd = BigDecimal.valueOf(1.0);
        bd = bd.subtract(BigDecimal.valueOf(0.1));
        bd = bd.subtract(BigDecimal.valueOf(0.1));
        bd = bd.subtract(BigDecimal.valueOf(0.1));
        bd = bd.subtract(BigDecimal.valueOf(0.1));
        bd = bd.subtract(BigDecimal.valueOf(0.1));
        System.out.println(bd); // 0.5
        System.out.println(1.0 - 0.1 - 0.1 - 0.1 - 0.1 - 0.1); // 0.5000000000000001
    }
}

5. 浮点数使用总结

默认是 double 类型；
浮点数存在舍入误差，数字不能精确表示。如果需要进行不产生舍入误差的精确数字计算，需要使用 BigDecimal 类；
避免比较中使用浮点数，需要比较请使用 BigDecimal 类。

2.7.3 字符型常量/变量

字符型在内存中占 2 个字节，在 Java 中使用单引号来表示字符常量。例如 'A' 是一个字符，它与 "A" 是不同的，"A" 表示含有一个字符的字符串。

char 类型用来表示在 Unicode 编码表中的字符。Unicode 编码被设计用来处理各种语言的文字，它占 2 个字节，可允许有 65536 个字符。

字符型举例
```
char eChar = 'a'; 
char cChar = '中';
```
字符型的十六进制值表示方法
Unicode 具有从 0 到 65535 之间的编码，他们通常用从 '\u0000' 到 '\uFFFF' 之间的十六进制值来表示（前缀为 u 表示 Unicode）。
```
char c = '\u0061';
```
转义字符
Java 语言中还允许使用转义字符 \ 来将其后的字符转变为其它的含义。
```
char c2 = '\n';  // 代表换行符
```
常用的转义字符及其含义如表所示。
转义符
含义
Unicode 值
\b
退格（backspace）
\u0008
\n
换行
\u000a
\r
回车
\u000d
\t
制表符（tab）
\u0009
"
双引号
\u0022
'
单引号
\u0027
\
反斜杠
\u005c

以后常用的 String 类，其实是字符序列（char sequence）。

/**
 * 测试字符类型
 *
 * @author IZJ
 */
public class TestPrimitiveDataType3 {
    public static void main(String[] args) {
        char  a = 'T';
        char  b = '杰';
        char c = '\u0061';
        System.out.println(c);

        // 转义字符
        System.out.println("" + 'a' + '\n' + 'b'); 
        System.out.println("" + 'a' + '\t' + 'b'); 
        System.out.println("" + 'a' + '\'' + 'b'); //a'b

        // String 就是字符序列
        String  d = "abc";
    }
}

2.7.4 boolean 类型变量/常量

boolean 类型有两个常量值，true 和 false，在内存中占一位（1 bit，不是一字节（1 byte）），不可以使用 0 或非 0 的整数替代 true 和 false ，这点和 C 语言不同。 boolean 类型用来判断逻辑条件，一般用于程序流程控制。

// 测试布尔类型
boolean man = true;
if (man) {
    System.out.println("男");
} else {
    System.out.println("女");
}

Less is More！！！请不要这样写：if (flag == true)。很容易写错成if (flag = true)，这样就变成赋值 flag 为 true 而不是判断！通常的写法应该是if (flag) 或者if (!flag)

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