Java基础知识——3.数据类型

Java基础知识——3.数据类型

目录

3.1由来

3.2概述

3.3整型

3.4浮点型

 3.4字符型

3.5bool型

---

3.1由来

       写程序与做数学题类似，在数学题中有这样的语句“设X属于R”，它表明X是R类型的数，而不是复数，而Java作为一种强类型语言，它就需要对每个变量进行类型声明，由此引出数据类型

3.2概述

       为了可以表示所有的数据，Java规定了8种基本数据类型，分别为：byte , short , int , long （四种整型）可以用来定义整数类型的数据；float , double（两种浮点型）可以用来定义小数类型的数据；char（字符型）可以用来定义字符类型的数据；boolean（bool型，只有true与false两种取值情况）可以用来定义布尔类型的数据。

3.3整型

整型用来表示没有小数部分的数值，它可以是负数，Java提供了4种整型，详细信息见下表：

类型比特数存储需求（字节数）                      范围                      byte81-128 ~ 127short162-32768 ~ 32767int324-2^31 ~ 2^31-1(正好超过20亿)long648-2^63 ~ 2^63

补充：计算机存储信息的最小单位称之为位，又称为比特，记为bit，1bit数就是1个二进制数，如：10101B 就是5比特数；

存储器中，所包含存储单元的数量称为存储容量，存储容量的基本单位是字节（Byte，简记为B），8个比特（二进制数）记为一个字节，除字节外，还有 KB , MB , GB , TB，它们之间的转换关系如下表

1KB=2^10B = 1024B1MB=2^10KB = 1024KB1GB=2^10MB = 1024MB1TB=2^10GB = 1024GB

存储实质：

例如：有如下语句：

byte x = 34 ;

在存储时，内存开辟1字节的存储空间，存下34的二进制数：10010 并将其补全至8位，即存储 0 010 0010 ，其中最高位为符号位，0代表它为正，1代表它为负。若语句改为：

byte x = -34 ;

计算机会先求它的原码，即1010 0010，再求它的反码，即1101 1101 最后存储它的补码，即1101 1110 （关于进制转换，原码，反码，补码的问题可以去看我的另一篇文章）。若语句改为：byte x = 256 ; 则超出范围，计算机在编译时会报错。

牢记：正数存原码，负数存补码，正数原码等于补码。

3.4浮点型

问：小数如何用二进制数表示？

答：例如：0.125 = 2^(-5)，即用x^(-y)可以表示小数

浮点型用于表示有小数部分的数值，它可以是负数，Java提供了两种浮点型，详细信息见下表

类型比特数存储需求（字节数）范围float324大约 3.402 823 47E+38F（有效位数6 ~ 7位） double648大约 1.797 693 134 862 315 70E+308（有效位数15位）

注意：float 有效位数6 ~ 7位数值越大，损失越多，越不精确

问：float 与 int 同占4B，二者范围为何相差那么大？

答：看下方存储实质

存储实质：

注意：float无法表示所有小数，因为精度特别高的就无法用x，y组合表示了

问：为何用float定义某些数据时，输出的与原数据值不同

答：见下方

假设：float类型的值 即（ 2^(x-127) ）*y 只能表示下面的这些数（结合表达式的特点）

-15000          -5000          -500          -10          0           10           500           5000          15000

现在有语句：float a = 80 ；而80无法用float表达式表示，于是在其表达式所能表示的数据中选出最接近80的数据赋予a，即 a = 10

（上述均为假设，只为说明其原理，数值的举例不可当真）

对比 int 与 float 的精度问题

int 在数轴上是等距排列的，而 float 根据其表达式（ 2^(x-127) ）*y ，可知在0附近排列密集，数越大排列越稀疏，所以 float 在0附近精度高（比int 高），离0越远精度越低

double（双精度浮点型）存储实质：

3.4字符型

表示字符的变量可以用 char 定义，赋初值时要用 ' ' （注意与String的区别）引起字符，例如：

char a = 'a';

字符型变量所占的内存由编码决定，一般有 8比特，16比特，32比特 三种，关于编码，可以看我的另外一篇文章

3.5bool型 类型比特数所需内存（字节数）范围boolean324      true      或    false      

问：bool类型变量的取值只有0与1两种，1比特就够了，为什么要用4个字节来存储？

答：见下方

计算机的最小存储单元就是1个字节，即使存1比特数据存储数也需要消耗一个字节（其实由于 *** 作系统，实际需要4KB空间），计算机中数据由内存往cpu传递时需要经过高速缓存，高速缓存是有分块的，每块64个字节大小，每块中可以存放许多份数据，而数据的传输是靠高低电压，数据小，份额多，那么传输次数就增多，堵塞的概率就变大，数据大 ，份额少，传输次数少，堵塞概率小，为了降低堵塞概率，那么数据份额就多，则每份所占的内存就大，所以bool类型占4个字节。

上述内容，如有不当，敬请指出！