Java的基本類型

標籤：代碼   跳轉   基於   引用   包括   64位   算數   轉換   比較   

基礎資料型別 (Elementary Data Type)的載入和儲存

極客時間深入理解Java虛擬機器讀後感，有錯誤還請指正

虛擬機器中的Boolean類型

在Java語言規範中,boolean類型的值只有兩種可能,那就是"true"和"false". 但是這兩個符號是不能被Java虛擬機器直接使用的.

在Java虛擬機器規範中,boolean類型則被映射成int類型. 也就是說,"true"被映射為整數1,"false"被映射為整數0.這個編碼規則約束了Java位元組碼的具體實現.

Java中的基本類型

Java中的基本類型有8個,上面的boolean類型, 整數類型的byte、short、char、int和 long，以及浮點類型 float 和 double.

java的基本類型都有對應的範圍和預設值,,從上到下的範圍一次增大,後面的範圍包含前面的範圍,意味著上面的資料類型轉換為下面的資料類型不需要進行強制轉換。還有注意預設值看起來不一樣，實際在記憶體中都是0。

8個基礎資料型別 (Elementary Data Type)中，只有char和boolean是無符號數。並且boolean類型的取值範圍為0或者1，char類型的取值範圍為[0,65535]。通常我們認為char類型的值為非負數。

Java 的浮點類型採用 IEEE 754 浮點數格式。以 float 為例，浮點類型通常有兩個 0，+0.0F 以及 -0.0F。前者在 Java 裡是 0，後者是符號位為 1、其他位均為 0 的浮點數，在記憶體中等同於十六進位整數 0x8000000（即 -0.0F 可通過Float.intBitsToFloat(0x8000000) 求得）。儘管它們的記憶體

數值不同，但是在 Java 中 +0.0F == -0.0F 會返回真。

有了+0.0F和-0.0F後，那麼浮點數中的正無窮和負無窮就可以定義了。正無窮就是任意正浮點數（不包括 +0.0F）除以 +0.0F 得到的值，而負無窮是任意正浮點數除以 -0.0F得到的值。在 Java 中，正無窮和負無窮是有確切的值，在記憶體中分別等同於十六進位整數0x7F800000 和 0xFF800000。

那超出範圍的數字呢？ 對應的是NaN（Not-a-Number）,0x7FC00000為標準的NaN，其他的稱之為不標準的NaN。並且NaN有一個特性，任何數 ！= NaN 永遠返回true。

Java基本類型的大小

儲存時的大小

JAVA 虛擬機器每調用一個 Java 方法，便會建立一個棧幀。暫時理解為解譯器使用的解釋棧幀。包括兩個組成部分，局部變數區和位元組碼運算元棧。

在Java虛擬機器規範中，局部變數區等價於一個數組，並且可以用正整數索引。除了long、double值需要用兩個數組單元來儲存之外，其他的基本類型以及參考型別的值均佔用一個數組單元。

也就是說，boolean、byte、char、short這四種類型，在棧上佔用的空間和int是一樣的，和參考型別也是一樣的。也就是32位的HotSpot上，棧上佔用4個位元組；64位的HotSpot上，佔用8個位元組。

當然，這種情況僅存在於局部變數，而並不會出現在儲存於堆上的欄位和數組元素上。對於byte、char以及short這三種類型的欄位或者數組單元，他們在堆上佔用的空間分別為一位元組、兩位元組以及兩位元組，與範圍是相吻合的。

因此，當我們將一個 int 類型的值，儲存到這些類型的欄位或數組時，相當於做了一次隱式的掩碼操作。舉例來說，當我們把0xFFFFFFFF（-1）儲存到一個聲明為 char 類型的欄位裡時，由

於該欄位僅佔兩位元組，所以高兩位的位元組便會被截取掉，最終存入“\uFFFF”。

boolean 欄位和 boolean 數組則比較特殊。在 HotSpot 中，boolean 欄位佔用一位元組，而boolean 數組則直接用 byte 數組來實現。為了保證堆中的 boolean 值是合法的，HotSpot 在儲存時顯式地進行掩碼操作，也就是說，只取最後一位的值存入boolean 欄位或數組中。

載入時的大小

JAVA 虛擬機器的算數運算幾乎全部依賴於運算元棧。也就是說，我們需要將堆中的 boolean、byte、char 以及 short 載入到運算元棧上，而後將棧上的值當成 int 類型來運算。

對於 boolean、char 這兩個無符號類型來說，載入伴隨著零擴充。舉個例子，char 的大小為兩個位元組。在載入時 char 的值會被複製到 int 類型的低二位元組，而高二位元組則會用 0 來填充。

對於 byte、short 這兩個類型來說，載入伴隨著符號擴充。舉個例子，short 的大小為兩個位元組。在載入時 short 的值同樣會被複製到 int 類型的低二位元組。如果該 short 值為非負數，即最

高位為 0，那麼該 int 類型的值的高二位元組會用 0 來填充，否則用 1 來填充。

總結

其中，boolean 類型在 JAVA 虛擬機器中被映射為整數類型：“true”被映射為 1，而“false”被映射為 0。Java 代碼中的邏輯運算以及條件跳轉，都是用整數相關的位元組碼來實現的。

除 boolean 類型之外，Java 還有另外 7 個基本類型。它們擁有不同的範圍，但預設值在記憶體中均為 0。這些基本類型之中，浮點類型比較特殊。基於它的運算或比較，需要考慮+0.0F、-0.0F 以及 NaN 的情況。

除 long 和 double 外，其他基本類型與參考型別在解釋執行的方法棧幀中佔用的大小是一致的，但它們在堆中佔用的大小確不同。在將 boolean、byte、char 以及 short 的值存入欄位或

者數組單元時，JAVA 虛擬機器會進行掩碼操作。在讀取時，JAVA 虛擬機器則會將其擴充為 int 類型。

我的理解

從這個中，可以學到，8種基本資料的大小，還有虛擬機器對於基礎資料型別 (Elementary Data Type)的規範是什麼，堆上和解釋執行的方法棧幀上的byte、short、char、boolean類型的儲存的大小是不一樣的，載入（讀取）的時候，會進行掩碼的操作。

Java的基本類型