Java基本数据类型族谱与易错点梳理解析

2024-04-02 19:55

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1.八大基本数据类型族谱

Java的八大基本数据类型包括——byte、char、short、int、long、float、double、boolean（不包括String）。其中byte、shory、int、long为整数类型，char为字符类型、float、double为浮点数类型（也可以理解为小数类型），boolean为布尔类型，只能取boolean或者false。

八大基本数据类型基本信息（建议收藏）：

2.八大类型细节解析

1.byte

byte是Java八种数据类型之一的字节关键字。我们通常说的占几个字节说的就是它了，byte由8个bit位组成。一个bit位指的是二进制的一位，也就是只能取0和1。但我们Java中除了boolean和char不区分正负号，其余类型都是有正负的，为了表示正负Java中用最高位的1个bit位来表示正负，0为正，1为负。我们直接通过二进制来找一找byte的取值范围

 //首位为0表示正数,为1表示负数
        String a="01111111";
        System.out.println(Integer.parseInt(a,2));//127

从结果来看我们知道，当后面7位全取1首位取0时，byte能取到最大值为127，当首位为1时，取到最小负数为-127。诶？不对啊，上面明明说byte取值是[-128，127]，照你这么说-128去哪了？别急，其实大家都忽略了一个问题，0是没有正负的，所以这时你不能说无论首个bit位是0还是1都当做0，这样肯定是不行的，不仅容易出问题还浪费资源空间。所以我们规定当为10000000时，看上去好像是-0，我们就把它当做为-128。这个大家了解一下即可，因为其中还涉及到一些正反补码的知识。

       byte a= (byte)0B10000000;
       System.out.println(a);//-128

1.赋值报错以及强转原则

先看上图的报错信息，首先a和b报错，提示我们提供的类型不对，这是因为我们赋的值超出了byte的取值范围，而且在Java中默认的整数类型为int，浮点数类型为double 。所以它这提示我们提供的类型不对。有的人肯定就说了，诶你不会强转吗？在我们Java中大的数据类型可以强转成小的数据类型。难道你不知道吗？别急，当然可以强转，我们试试给两个超出byte范围内的值强转会怎样

        byte a=(byte)10000;
        System.out.println(a);//16

会发现10000强制后得到了16，它是怎么得来的呢？别急，我们来看看10000和16的的二进制表示

        System.out.println(Integer.toBinaryString(10000));//100111  00010000
        System.out.println(Integer.toBinaryString(16));//00010000

发现没，10000的二进制表示的后八位，就是16的二进制表示，因为int类型占4个字节也就是32个bit位，而我们byte只有8个，所以当int强转为byte时，我们只取int的后8个bit位，取到多少则强转为多少。但是这里要注意我举的例子强转前后都是正数，当有负数时会发现好像我们的结论不成立，那是因为计算机在储存负数时是以反码的格式存储，我们平时看见的二进制都是正码，想深入了解的同学可以找文章了解一下，想自己举例验证的尽量都举一个强转前后都为正数的例子。

2.参与运算升级为int

有些同学肯定会很纳闷，诶不对啊，我这两个byte一个10一个20相加得到30，30也没超出byte取值范围，咋说我得到的结果是int呢？这是因为在Java中有规定：在有byte、char、short参与运算时，得到的结果会自动提升为int类型。这是很多初学者都忽略的问题，大家一定要了解，这时是需要进行强转的，当然因为30并未超出byte取值范围，强转后c也为30。

2.short

这里将short放到前面讲，是因为它和byte的性质其实差不多，只不过它的取值范围更大一些，但依旧小于int。short也是一个短整型数据类型，它占两个字节，那也就是16个bit位。我们同样通过代码尝试找一下它的最大值。

public static void main(String[] args) {
        String a="0111111111111111";//首位bit用来表示正负
        System.out.println(Integer.parseInt(a,2));//32767
    }

我们很容易可以看出short可以取得的最大值为32767，当首位bit位为1时则取到-32767。同样要留心像byte一样-0的情况，这时我们定义它的值为-32768。所以short的取值范围为[-32768，32767] 。short的易错点和byte其实一样，当给short赋值一个超出short的取范围时，数默认为int类型，因为short只占16个bit位，int类型占32个，则会舍掉前16个留后16个给short。同样short参与运算时也会升级为int，所以除了取值范围，short和byte的性质差不多。short也可以说是八大基本数据类型可以说是最冷门的一个了。

3.int

作为最常用的数据类型，int相信是大家最熟悉的基本数据类型了。它占4个字节，也就是32个bit位。这里就不再重复上面步骤。因为是32位，除去一位符号位，在这顺手一提，Java中的基本数据类型中是没有无符号类型的，所以还剩31个bit位表示值。则取值范围为[-2147483648 ~ 2147483647] 。之所以int能成为我们最常用的基本数据类型，就是因为它的取值范围足够我们大多数的场景使用，选太大的long类型占用空间大浪费资源，选太小的short和byte容易溢出，而int的取值范围则恰好合适。

4.long

long类型属于长整数数据类型，它占8个字节，也就是64个bit位。所以它的取值范围为[-9223372036854774808 ~ 9223372036854774807]。可以看出这个数是非常大的，但是因为太占内存，我们很少使用它。通常在运算时可能超出int类型造成溢出，我们才会使用long类型。如果直接给long类型赋值时，我们需要注意在末尾加上L或l，这是为什么呢？我们来用代码看看

发现没，我特意举的这个例子，当数在int范围内它没有报错，当超过int了它居然说整数过大？我long类型最大能取9223372036854774807你居然敢说我过大？难道你把我当成int了？你还真别说，JVM真把你当成int了，因为Java中整数类型都默认为int，你这是一个超过int类型的数它当然会提示过大。所以我们最好养成习惯，在给long类型赋值时，最好在末尾加上个L，告诉JVM我这是个long类型的值。

5.char

char类型属于字符类型，也是我们用的比较多的类型。它的存储占2个字节，也就是16个bit位，和short一样，那取值范围一样吗？当然不一样啦！char是取不了负号的，所以它不需要用1个bit位来表示正负，所以它的取值范围是[0，65535]。有的人肯定纳闷了，诶不对啊，char不是字符类型吗？那不是应该是什么a啊b啊这种字符吗？这就涉及到ACSII表了，我们的每个字符都可以用一个整数去表示，所以当你赋值一个合法范围内的整数，它就会自动转换为对于的字符，具体是什么字符就要去记一下ACSII表了

        char a=97;
        char b=98;
        System.out.println(a);//a
        System.out.println(b);//b

如上图，97对于的为字符'a'，98对于的为字符'b'。所以大家这里记住，26个小写的字母对应的ACSII表是从[97，122]。

这里也要注意，char参与运算时，也是会升级为int类型，这里我们在前面提过，如果这时我们将结果赋值给char就会无法通过编译，需要进行强转。就像如图报错，大家要注意这个细节。

当我们给char类型赋值一个超出取值范围的整数时，编译器此时会报错，这时我们需要进行强转。因为int是32位bit，char只有16位，所以char只会取int的后16位，然后转化为对于的字符。

6.float

float是浮点数类型中的单精度，在计算机中占用4个字节，也就是32个bit位，有效的位数为7位，浮点数类型也就是我们的小数类型。通常我们在给float赋值时，因为在其末尾加上f，以告知jvm我们这是float类型，我们直接给一个小数赋值，它会出现下面这种情况。

这是为什么呢？在整数类型中，我们默认的类型为int，而在浮点数类型中我们默认的类型为double。你给float赋值一个double当然会报错，这时就需要你进行强转，这时就会有损失精度的可能性。那为什么可以给float赋值一个int类型的值呢？虽然float虽然和int一样都占4个字节，但浮点数类型是比整数类型更大的，所以我们给float赋值int类型是可以的，它会自动加上小数部分，当给int赋值float时则会报错，需要强转，强转后所有的小数部分都会丢失。

7.double

double是Java中基本数据类型中浮点数类型的默认类型。它占八个字节，和long一样，开销还是比较大的，它是双精度。很多人好奇双精度和单精度有什么区别？其实也就是范围的问题，double有效的位数为16位。浮点数的使用唯一要记住的就是，能尽量使用float就float，因为double实在太占内存，而且运行速度慢于float。double赋值给float需要进行强转，即使有可能输出的值并未改变。

double也是除去boolean类型里最大的数据类型，它可以强转为其余六种数据类型，不过当然会有精度的损失，将这六种数据类型赋值给double它都可以接收。

8.boolean

作为八大基本数据类型最特殊的一种，boolean显得有些格格不入。它只占一个字节，因为它只有两种取值，boolean和false。这里需要提醒大家的是，C语言中可以用0和非0分别代表false和true，但这在Java中是不允许的。boolean类型也不可以接收其他基本数据类型的值，其他的基本类型也不可以强转为Boolean。