Java中的基礎資料型別 (Elementary Data Type)和參考型別

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一、基礎資料型別 (Elementary Data Type)：

byte：Java中最小的資料類型，在記憶體中佔8位(bit)，即1個位元組，取值範圍-128~127，預設值0

short：短整型，在記憶體中佔16位，即2個位元組，取值範圍-32768~32717，預設值0

int：整型，用於儲存整數，在內在中佔32位，即4個位元組，取值範圍-2147483648~2147483647，預設值0

long：長整型，在記憶體中佔64位，即8個位元組-2^63~2^63-1，預設值0L

float：浮點型，在記憶體中佔32位，即4個位元組，用於儲存帶小數點的數字（與double的區別在於float類型有效小數點只有6~7位），預設值0

double：雙精確度浮點型，用於儲存帶有小數點的數字，在記憶體中佔64位，即8個位元組，預設值0

char：字元型，用於儲存單個字元，佔16位，即2個位元組，取值範圍0~65535，預設值為空白

boolean：布爾類型，佔1個位元組，用於判斷真或假（僅有兩個值，即true、false），預設值false

二、Java資料類型基本概念：

資料類型在電腦語言裡面，是對記憶體位置的一個抽象表達方式，可以理解為針對記憶體的一種抽象的表達方式。接觸每種語言的時候，都會存在資料類型的認識，有複雜的、簡單的，各種資料類型都需要在學習初期去瞭解，Java是強型別語言，所以Java對於資料類型的規範會相對嚴格。資料類型是語言的抽象原子概念，可以說是語言中最基本的單元定義，在Java裡面，本質上講將資料類型分為兩種：基本類型和引用資料類型。

　　基本類型：單一資料型別是不能簡化的、內建的資料類型、由程式設計語言本身定義，它表示了真實的數字、字元和整數。

　　引用資料類型：Java語言本身不支援C++中的結構（struct）或聯合（union）資料類型，它的複合資料型別一般都是通過類或介面進行構造，類提供了捆綁資料和方法的方式，同時可以針對程式外部進行資訊隱藏。

三、Java中的資料類型與記憶體的關係

在Java中，每個存放資料的變數都是有類型的，如：

char ch； float x； int a,b,c； 

ch是字元型的，就會分配到2個位元組記憶體。不同類型的變數在記憶體中分配的位元組數不同，同時儲存方式也是不同的。

所以給變數賦值前需要先確定變數的類型，確定了變數的類型，即確定了資料需分配記憶體空間的大小，資料在記憶體的儲存方式。

四、Java資料類型在記憶體中的儲存：

1）基礎資料型別 (Elementary Data Type)的儲存原理：所有的單一資料型別不存在“引用”的概念，基礎資料型別 (Elementary Data Type)都是直接儲存在記憶體中的記憶體棧上的，資料本身的值就是儲存在棧空間裡面，而Java語言裡面八種資料類型是這種儲存模型；

2）參考型別的儲存原理:參考型別繼承於Object類（也是參考型別）都是按照Java裡面儲存物件的記憶體模型來進行資料存放區的，使用Java記憶體堆和記憶體棧來進行這種類型的資料存放區，簡單地講，“引用”是儲存在有序的記憶體棧上的，而對象本身的值儲存在記憶體堆上的；

區別:基礎資料型別 (Elementary Data Type)和參考型別的區別主要在於基礎資料型別 (Elementary Data Type)是分配在棧上的，而參考型別是分配在堆上的（需要java中的棧、堆概念），

基本類型和參考型別的記憶體模型本質上是不一樣的。

例1：我們分析一下”==“和equals（）的區別。

首先，我定以兩個String對象

Stringa="abc";

Stringb="abc";

然後

if(a==b){

System.out.println("a==b");

}else{

System.out.println("a!=b");}

程式輸出a!=b

原因:a和b的地址是不相同的，a==b比較的是兩個變數的地址

例2：定義兩個基本類型

int a=4;

int b=4;

if(a==b){System.out.println("a==b");}

else

{System.out.println("a!=b");}

輸出：a==b

原因：==比較的是兩個變數的內容

猜想：不論是基礎資料型別 (Elementary Data Type)還是參考型別，他們都會先在棧中分配一塊記憶體，對於基本類型來說，這塊地區包含的是基本類型的內容；而對於物件類型來說，這塊地區包含的是指向真正內容的指標，真正的內容被手動的分配在堆上。

五、Java基本類型取值範圍計算

從電腦群組成原理的角度可以解釋：

byte在電腦中是佔8個位元組的，而且byte 是有符號整形，用二進位表示時候最高位為符號位 0代表正數 1代表負數。

最大值：127      即2的7次方減去1；最小值：即2的7次前面加個負符號：-128 。(包含開始，不包含結尾)；

正數在電腦中是以原碼形式存在的；

負數在電腦中是以其補碼形式存在的，就是負數的絕對值的原碼轉為二進位再按位取反後加1。

下邊這個10和-10為例來介紹的 ：10原碼：00001010   它在電腦中的儲存就是 0000 1010，-10 按照前面說的算除其絕對值為10，轉為二進位 0000 1010 按位取反 1111 0101 再加1後：1111 0110，此為-10補碼，好的，電腦中的1111 0110就是代表-10了。

 我們來看 -128  絕對值128的二進位表示：1000 0000 按位取反 0111 1111 加1後：1000 0000，也就是說 -128在電腦中的表示就是 1000 0000 了，再來看一下-129 在電腦中的表示，絕對值129的範圍已經超出了了byte的位元。所以要注意這類問題；

六、java類型介紹

1、概述：

Java中的資料類型分為引用資料類型和基礎資料型別 (Elementary Data Type)。

   引用資料類型分3種：類，介面，數組；

   基礎資料型別 (Elementary Data Type)又分布爾類型和數實值型別；

       布爾類型：boolean（邏輯型） trure or false預設是false；

       數實值型別分定點類型和浮點類型；

           定點類型分整數類型和字元型；

2、JAVA變數的預設初始化

類型	預設初始化值
boolean	false
int	0
short	0
float	0.0
double	0.0
char	\
long	0
byte	0
object	null

3、類型詳細講解:

1)整數類型：byte、short、int、long都是表示整數的，只不過他們的取值範圍不一樣。
byte(位元組類型) 一個byte 8位，取值範圍為-128~127，佔用1個位元組（-2的7次方到2的7次方-1）預設是0
short(短整型) 一個short 16位，取值範圍為-32768~32767，佔用2個位元組（-2的15次方到2的15次方-1）預設是0
int(整型)       一個int 32位，取值範圍為（-2147483648~2147483647），佔用4個位元組（-2的31次方到2的31次方-1）預設是0
long(長整型)  一個long 64位,取值範圍為（-9223372036854774808~9223372036854774807）,佔用8個位元組（-2的63次方到2的63次方-1）預設是0L或0l推薦用大寫；

可以看到byte和short的取值範圍比較小，而long的取值範圍太大，佔用的空間多，基本上int可以滿足我們的日常的計算了，而且int也是使用的最多的整數型別了。在通常情況下，如果JAVA中出現了一個整數數字比如35，那麼這個數字就是int型的，如果我們希望它是byte型的，可以在資料後加上大寫的 B：35B，表示它是byte型的，同樣的35S表示short型，35L表示long型的，表示int我們可以什麼都不用加，但是如果要表示long型的，就一定要在資料後面加“L”。

1.1）定點常量

定點常量是整型常數，它可用十進位、八進位、十六種進位三種方式來表示。

十進位定點常量：如123、-456、0。

八進位定點常量：以0前置，形式為0dd...d。如0123表示十進位數83，-011表示十進位數-9。

十六進位定點常量：以0x或0X開頭，如0x123表示十進位數291，-0X12表示十進位數-18。

1.2）定點變數

定點變數即整型變數，可細分成位元組型變數、整型變數、短整型變數和長整型變數四種。

對各種定點變數的開銷記憶體位元組數和數值範圍作簡要說明。

需要注意的是，如果要將一定點常量賦值給一個定點變數，需要查驗常量是否在該變數的表達範圍內，如超出範圍程式會編譯出錯。

2)char型（字元型）

Java中一個字元(char)表示Unicode字元集中的一個元素。

Unicode字元由16位組成，因此，有(65535)個不同的字元可用，

Unicode字元集包含所有不同語言的字元，以及數學、科學、文字中的常用符號，所以給了我們很大的靈活性。
字元由單引號括起來的單個字元表達，通常用16進位表示，

範圍從’’到’?’(u告訴編譯器你在用兩個位元組［16位］字元資訊表示一個Unicode字元)。

用於存放字元的資料類型，佔用2個位元組，採用unicode編碼，它的前128位元組編碼與ASCII相容，
字元的儲存範圍在\~\?，在定義字元型的資料時候要注意加‘ ‘，比如 ‘1‘表示字元‘1‘而不是數值1。

2.1）字元常量

字元常量指用單引號括起來的單個字元，如‘a’，‘A’，請特別注意，字元的定界符是單引號，而非雙引號。

除了以上所述形式的字元常量值之外，Java還允許使用一種特殊形式的字元常量值，

這通常用於表示難以用一般字元來表示的字元，這種特殊形式的字元是以一個“\”開頭的字元序列，稱為逸出字元。

Java中的常用逸出字元見表

2.2）字元變數

以char定義的變數，如char c=‘a‘;

要特別加以說明的是，Java的文本編碼採用Unicode集，Java字元16位無符號型資料，一個字元變數在記憶體中佔2個位元組。

註：char c = ‘ 1 ‘，我們試著輸出c看看，System.out.println(c);結果就是1，而如果我們這樣輸出呢System.out.println(c+0)；結果卻變成了49,這是因為0是int型,進行了向上類型轉換，結果是個int型。
       如果我們這樣定義c看看，char c = ‘ \1 ‘;輸出的結果仍然是1，這是因為字元‘1‘對應著unicode編碼就是\1。

 

3）浮點類型：分float和double是表示浮點型的資料類型，他們之間的區別在於他們的精確度不同。

3.1）浮點常量

即帶小數點的實型數值，可以由直接帶小數點的數值和科學計數法兩種形式來表示：

帶小數點的數值形式：由數字和小數點組成，如0.123、.123、123.、123.0。

科學計數法表示形式：由一般實數和e±n（E±n）組成，如12.3e3、5E-3，它們分別表示12.3乘以10的3次方，5乘以10的-3次方。需要注意的是，e或E之前必須有數字，且e或E後面的指數必須為整數。

3.2）浮點變數

浮點變數有單精確度變數和雙精確度變數之分，不同的精度開銷的記憶體位元組數和表達的數值範圍均有區別。兩種浮點變數占記憶體位元組數和數值範圍

浮點常量也有單精確度和雙精確度之分，前面列出的常量均是雙精確度常量，如果要特別說明為單精確度常量，可以資料末尾加上f或F作為尾碼，如12.34f。如果要特別指明一個浮點常量是雙精確度常量，資料末尾不需要添加尾碼，或者在資料末尾加上d或D作為尾碼，如12.34d。

float （單精確度浮點型）一個float 32位，佔用4個位元組，例3.2F，預設是0.0f， 3.402823e+38 ~1.401298e-45（e+38表示是乘以10的38次方，同樣，e-45表示乘以10的負45次方）。
double (雙精確度浮點型)一個dobule 64位 佔用8個位元組，例3.2，預設是0.0， 1.797693e+308~4.9000000e-324 佔用8個位元組

注:double型比float型儲存範圍更大，精度更高，所以通常的浮點型的資料在不聲明的情況下都是double型的。

如果要表示一個資料是float型的，可以在資料後面加上“F”。 浮點型的資料是不能完全精確的，所以有的時候在計算的時候可能會在小數點最後幾位出現浮動，這是正常的。

相關介紹：

在Java基本類型在使用字面量賦值的時候，有幾個簡單的特性如下：

1】當整數類型的資料使用字面量賦值的時候，預設值為int類型，就是直接使用0或者其他數位時候，值的類型為int類型，所以當使用 long a = 0這種賦值方式的時候，JVM內部存在資料轉換。

2】浮點類型的資料使用字面量賦值的時候，預設值為double類型，就是當字面兩出現的時候，JVM會使用double類型的資料類型。

3】從JDK 5.0開始，Java裡面出現了自動拆箱解箱的操作，基於這點需要做一定的說明：

對應原始的資料類型，每種資料類型都存在一個參考型別的封裝類，分別為Boolean、Short、Float、Double、Byte、Int、 Long、Character，這些類型都是內建的封裝類，這些封裝類（Wrapper）提供了很直觀的方法，針對封裝類需要說明的是，每種封裝類都有一個xxxValue()的方法，通過這種方法可以把它引用的對象裡面的值轉化成為基本變數的值，不僅僅如此，每個封裝類都還存在一個valueOf(String)的方法直接把字串對象轉換為相應的簡單類型。

　在JDK 5.0之前，沒有存在自動拆解箱的操作，即Auto Box操作，所以在這之前是不能使用以下方式的賦值代碼的：Integer a = 0;//這種賦值方式不能夠在JDK 1.4以及以下的JDK編譯器中通過,但是JDK 5.0出現了自動拆解箱的操作，所以在JDK 5.0以上的編譯器中，以上的代碼是可以通過的

 

引用資料類型：

數組

String：字串型，用於儲存一串字元

Java變數聲明及使用：

資料類型變數名 =值、運算式；

例：String name = "柯南";

    int a= 50;

註：“=”並不是數學中的“等號”，而是一個賦值運算子

Java變數命名規則：

1：必須以字母、底線“_”、或“$”符號開頭

2：可以包括數字、區分大小寫

3：不能使用Java語言的關鍵字，例如int、class、public等

Java中的六種運算子：

·   算術運算子

·   賦值運算子

·   關係運算子

·   邏輯運算子

·   位元運算符

·    三元運算子

 

算術運算子：

+：加法運算，求運算元的和

-：減法運算，求運算元的差

*：乘法運算，求運算元的乘積

/：除法運算，求運算元的商

%：求餘運算，求運算元相除的餘數

++：自增，運算元自加1

--：自減，運算元自減1

 

賦值運算子：

=：將右邊的值賦給左邊，例：int a = 1;

+=：左右兩邊的和相加賦給左邊，例：int a = 1; a+=2;結果a的值為3

-=：左邊減去右邊的差賦給左邊，例：int a =5;a-=2;結果a的值為3

*=：兩邊數值相乘的值賦給左邊，例：int a = 2;a*=2;結果a的值為4

/=：左邊除以右邊的值賦給左邊，例：int a = 6;a/=2;結果a的值為3

%=：左邊除以右邊的餘數賦給左邊，例：int a =7;a%=2;結果a的值為1

 

關係運算子

>：大於，例：int a = 1;int b = 2;System.out.print(a > b);其結果為false

<：小於,例：int a = 1;int b = 2;System.out.print(a < b);其結果為true

>=：大於等於,例：int a = 1;int b = 2;System.out.print(a >= b);其結果為false

<=：小於等於,例：int a = 1;int b = 2;System.out.print(a <= b);其結果為true

==：等於,例：int a = 1;int b = 2;System.out.print(a == b);其結果為false

!=：不等於,例：int a = 1;int b = 2;System.out.print(a != b);其結果為true

  其結果都是boolean類型，即要麼是true要麼是false

 

邏輯運算子

&&：與、並且(短路)，   兩個條件同時為真時，結果為真

||：或、或者(短路)，   兩個條件有一個為真時，結果即為真

!：非，(!+條件)  條件為真時，結果為假

 

Java中的資料類型轉換

1：自動資料類型轉換（放大轉換）

滿足自動資料類型轉換條件：

1）兩種類型要相容：如數實值型別（整型和浮點型）

2）目標類型大於源類型：例如int型資料可以自動轉換為double類型

 

 

2：強制資料類型轉換（縮小轉換）

在變數前加上括弧，在括弧中指定要強制轉換的類型

例：double a = 40.9;

    int b= (int)a;

註：強制轉換會損失數值精度，例如double類型變數a，經強制轉換為int類型後值變為40

Java中的基礎資料型別 (Elementary Data Type)和參考型別