Java / Java 基本数据类型

Java 基本数据类型

前面我们学习了变量,每个变量都是有数据类型的。在 Java 中,一共有两大数据类型:

  • 基本数据类型(内置数据类型)
  • 引用数据类型

本小节,我们将主要介绍基本数据类型,除了我们在示例中经常用到的 int 类型外,Java 语言还有其他 7 种基本数据类型。它们由语言预先定义,也称内置数据类型,顾名思义,它们是 Java 语言中最基本的数据类型。另外注意:引用数据类型并不属于基本数据类型的范畴,我们将在后面讲解。

Java 语言支持 8 种基本数据类型:byteshortintlongfloatdoublecharboolean

1. 分类和特点

1.1 分类

基本数据类型定义在 Java类型系统中,在类型系统中,又可将基本类型分为三大类:

  • 数字型:包含 shortintlongfloatdouble,只能存储数字数据;
  • 字符型bytechar,只能存储字符数据
  • 布尔类型boolean,只能存储 true(真) 或 false(假)。

1.2 范围和默认值

基本类型都有固定的大小,因此,基本类型的值会被限制在一个范围内。

另外,在声明变量时,不一定总是需要分配值。编译器会将已声明但未初始化的字段设置合理的默认值。但是,建议为每个变量都赋初始值,这是很好的编程习惯。

具体的范围和默认值,请参考下表:

类型 大小(位) 最小值 最大值 默认值
byte 8 -128 +127 0
char 16 0 +655,35 ‘\u0000’
short 16 -32,768 +32,767 0
int 32 -2,147,483,648 +2,147,483,647 0
long 64 -9,223,372,036,854,775,808 +9,223,372,036,854,775,807 0L
float 32 1.4 E-45 3.402,823,5 E+38 0.0f
double 64 4.9 E-324 1.797,693,134,862,315,7 E+308 0.0d
boolean false

1.3 常见错误

在编码过程中,要特别注意变量不要超出其类型的范围,请查看如下示例:

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public class MemoryOverflow {
    public static void main(String[] args) {
      	// Integer.MAX_VALUE 用来int类型能存储的最大值
        int maximumValue = Integer.MAX_VALUE;
      	System.out.println("int类型能够存储的最大值为:" + maximumValue);
        System.out.println(maximumValue + 1);
    }
}
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运行结果:

int 类型能够存储的最大值为2147483647
-2147483648

我们发现 int 类型能存储的最大值加 1 之后,变成了一个负数,这个数其实就是 int 类型能够存放的最小值,这是因为加 1 之后变量超出了 int 类型能够存储的最大值,这就是我们常常说的内存溢出错误

还要特别注意一点,由于 Java 是强类型的,每个变量都有一个类型,只有给定种类的值能够存储到该变量中。例如,不能将浮点型的数字赋值给整型变量:

public class IncompatibleTypeError{
    public static void main(String[] args) {
        int age;
      	age = 20.5f;
    }
}

源代码在编译阶段就会报错:

$ javac IncompatibleTypeError.java
IncompatibleTypeError.java:4: 错误: 不兼容的类型: 从float转换到int可能会有损失
      	age = 20.5f;
      	      ^
1 个错误

2. 整型

整型就是整数类型,和数学中的整数意义相同,例如:

// 声明一个整型变量age
int age = 10;
// 声明一个整型变量 score
int score = 100;

整型除了 int 类型,还有 shortlong 类型,也就是短整型和长整型,他们用于存放不同范围的整数值。需要注意的是,long 类型的值后面要以大写字母 L 或小写字母 l 结尾。请阅读以下代码:

// 声明一个短整型变量a
short a = 20;
// 声明一个长整型变量b
long b = 100l;
// 声明一个长整型变量c
long c = 100L;

Tips:对于长整型,推荐后面总以大写字母 L 结尾,因为小写字母 l 与数字 1 容易混淆。

和数学一样,计算机中的整型也有进制的概念,Java 可以通过以下几种进制系统表示:

  • 十进制:基数为 10,由 0 到 9 组成; 这是我们日常生活中使用的数字系统;
  • 十六进制:基数为 16,由数字 0 到 9 和字母 A 到 F 组成;
  • 二进制:基数为 2,由数字 0 和 1 组成。

Java 中,十六进制和二进制需要以前缀区分,前缀 0x 表示十六进制,前缀 0b 表示二进制,我们来看一个示例:

// 十进制表示数字10
int decimalValue = 10;
// 十六进制表示数字10
int hexadecimalValue = 0xA;
// 二进制表示数字10
int binaryValue = 0b1010;

3. 浮点型

浮点类型就是数学中的小数,在 Java 中,浮点型又可分为单精度浮点型 (float) 和双精度浮点型 (double)。需要注意的是,float 类型的值必须要以大写字母 F 或小写字母 f 结尾,我们来看一个示例:

float f1 = 1.2f;
float f2 = 10.56F;

double 类型的值可以以字母 Dd 结尾,但不做强制:

// 声明三个double类型变量,其值都为123.3
double d1 = 123.3;
double d2 = 123.3D;
double d3 = 123.3d;

另外浮点类型也可以使用字母 Ee,后面跟上次方的数值,来表示数学中的科学计数法,我们来看一个示例:

// 科学计数法表示的 123.4
double d2 = 1.234e2;
float f1  = 1.234e2f;
// 科学计数法表示 200022.1
double d3 = 2.000221e5

4. 布尔类型

布尔类型 boolean 只有两个可能的值:truefalse,它是用于跟踪判断条件真假的标志。

boolean b1 = true;
boolean b2 = false;

我们将在后面学习条件语句的时候经常使用。这时布尔类型才能发挥它真正的价值,这里不再赘述。

5. 字符类型

字符类型 char 表示一个字符。Java 中的 char 类型除了可表示标准的 ASCII 外,还可以表示一个 Unicode 字符:

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public class CharType {
    public static void main(String[] args) {
        // 存放一个 ASCII 码
        char a = 97;
        // 存放一个Unicode字符
        char zh = '慕';
        System.out.println(a);
        System.out.println(zh);
    }
}
运行案例 点击 "运行案例" 可查看在线运行效果

运行结果:

a
慕

Java 语言还为 charString 类型(String 类型将在后面单独讲解),支持一些特殊的转义序列:

符号 代表字符
\ n 换行(0x0a)
\ r 回车(0x0d)
\F 换页(0x0c)
\ b 退格(0x08)
\ s 空格(0x20)
\ t 制表符
" 双引号
单引号
\\ 反斜杠
\ddd 八进制字符(ddd)
\ uxxxx 十六进制 Unicode 字符(xxxx)

6. 小结

学完了本小节,我们来回顾一下,Java 提供两大类型:基本数据类型和引用数据类型。一共有 8 种基本数据类型。基本类型又可分为数字型(整型和浮点型),字符型以及布尔型。在编码时要注意,为变量所赋的值不要超出其类型的范围。