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[java]基本数据类型

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内容图文

基本数据类型及其的包装类

基本数据类型

Java 有八种基本类型。

  • byte
    • byte 数据类型是 $8$ 位、有符号的，以二进制补码表示的整数。
    • 最小值是 -128 ( $-2^{7}$ )。
    • 最大值是 127 ( $2^{7} - 1$ )。
    • 默认值是 0。
  • short
    • short 数据类型是 $16$ 位、有符号的以二进制补码表示的整数。
    • 最小值是 -32768 ( $-2^{15}$ )。
    • 最大值是 32767 ( $2^{15} - 1$ )。
    • 默认值是 0。
  • int
    • int 数据类型是 $32$ 位、有符号的以二进制补码表示的整数。
    • 最小值是 -2,147,483,648 ( $-2^{31}$ )。
    • 最大值是 2,147,483,647 ( $2^{31} - 1$ )。
    • 一般地整型变量默认为 int 类型。
    • 默认值是 0。
  • long
    • long 数据类型是 $64$ 位、有符号的以二进制补码表示的整数。
    • 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808 ( $-2^{63}$ )。
    • 最大值是9,223,372,036,854,775,807 ( $2^{63} - 1$ )。
    • 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上。
    • 默认值是 0L。

  • float

    • float 数据类型是单精度、$32$ 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数。
    • float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间。
    • 默认值是 0.0f。
  • double
    • double 数据类型是双精度、$64$ 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数。
    • 浮点数的默认类型为 double 类型。
    • 默认值是 0.0d。
  • boolean
    • boolean 数据类型表示一位的信息。
    • 只有两个取值：true 和 false。
    • 这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况。
    • 默认值是 false。
  • char
    • char 类型是一个单一的 $16$ 位 Unicode 字符。
    • 最小值是 \u0000 (即为 0 )。
    • 最大值是 \uffff (即为 65,535 )。

基本类型的包装类

每一个基本类型都有一个属于它的包装类，比如 int 和 Integer，bool 和 Boolen。

下面以 int 和 Integer 为例说明两种的差别：

  • Integer 变量必须实例化后才能使用，而 int 变量不需要。
  • Integer 可以是 null ，而 int 不行。
  • Integer 实际是对象的引用，当 new 一个 Integer 时，实际上是生成一个指针指向此对象；而 int 则是直接存储数据值。

基本类型的包装类和基本类型的比较

两个 Integer 变量进行 == 比较

由于 Integer 变量实际上是对一个 Integer 对象的引用，所以两个通过 new 生成的 Integer 变量永远是不相等的（因为 new 生成的是两个对象，其内存地址不同）。

        Integer i = new Integer(100);
        Integer j = new Integer(100);
        System.out.print(i == j);

输出：

false

两个 Integer 变量进行 equals 比较

通过观察 Integer 的 equals 函数，可以发现两者比较的是 value 值，也就是被包装的值。

        Integer i = new Integer(100);
        Integer j = new Integer(100);
        System.out.print(i.equals(j));

输出：

true

Integer 变量和 int 变量进行比较

只要两个变量的值是相等的，则结果为 true (因为包装类 Integer 和基本数据类型 int 比较时，java 会自动拆包装为 int，然后进行比较，实际上就变为两个 int 变量的比较)

        Integer i = new Integer(100);
        int j = 100;
        System.out.println(i.equals(j));
        System.out.println(i == j);

输出：

true
true

非 new 生成的 Integer 变量和 new 生成的 Integer 变量进行比较

结果总是为 false。(因为非 new 生成的 Integer 变量指向的是 java 常量池中的对象，而 new Integer() 生成的变量指向堆中新建的对象，两者在内存中的地址不同)

        Integer i = new Integer(100);
        Integer j = 100;
        System.out.print(i == j);

输出：

false

两个非 new 生成的 Integer 对象进行比较

当两个变量的值在区间 $-128$ 到 $127$ 之间，则比较结果为 true；
当两个变量的值不在此区间，则比较结果为 false。

        Integer i = 100;
        Integer j = 100;
        System.out.println(i == j);

输出：

true

        Integer i = 200;
        Integer j = 200;
        System.out.println(i == j);

输出：

false

为什么两个非 new 生成的 Integer 对象进行比较会出现这种情况？

因为 Java 在编译 Integer i = 100;时，会翻译成为 Integer i = Integer.valueOf(100);，而 Java API 中对 Integer 类型的 valueOf 的定义如下：

    public static Integer valueOf(int i){
        assert IntegerCache.high >= 127;
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high){
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        }
        return new Integer(i);
    }

所以，Java 对于$-128$到$127$之间的数，会进行缓存，Integer i = 127 时，会将 $127$ 进行缓存，下次再写 Integer j = 127 时，就会直接从缓存中取，就不会 new 了

为什么用 equals 比较两者都一样？

因为 Integer.equals(int) 时会把 int 转换成 Integer 再进行比较，根据Integer 的 equals 函数，它们总是相等的。

我们应该选用哪种方法使用整形变量？

一般我们通过 int 来使用整形变量，但是对于一些返回值可能是 null 的函数，我们需要用 Integer 去装这个返回值来防止报错。

特别的：Integer 的构造函数在 JDK 9.0已经弃用，可能在将来的某个版本的 JDK 种消失，所以请使用 Integer i = 100 这种方式初始化 Integer。

参考材料一

参考材料二

内容总结

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