Java程序设计基础-基本数据类型及运算符

Java 的数据类型是以补码的形式存放在内存中的， 以 short 为例，它有 16 位，能存储的最小数是：
这个数是-216，换算成十进制数就是-32768。
它能存储的最大数是：
这个数是 216-1，换算成十进制数就是 32767。其 他的数据类型范围与此相似，读者可以按照这个方式进 行换算。在 Java 中，高位是符号位，1 表示负数，0 表示整数。
3．变量赋值
变量的赋值使用“=”表示，该符号表示告诉 Java 虚拟机我想将后面的值交给前面的变量进行保存。需要 注意，变量的赋值操作会进行类型安全检查，如果你定 义的变量是 char 类型的，但赋予该变量一个 boolean 类型的值，Java 编译器就会抛出异常！
赋值语句如下；
< variable > = < expression >;
u案例 2-3 获取基本数据类型的范围值 运行结果如图 2-3 所示。
图 2-3 运行结果
包装类一般是对应基本数据类型的首字母大写，但由 于 int 类型和 char 类型较为特殊，其对应的包装类分 别是 Integer 和 Character。通过包装类的基本方法可 以获取其对应的基本数据类型的阈值。去除这些，包装类 还有一些转换的方法，例如 parse()和 valueOf()方法。 其具体转换方法的应用请参看案例 2-4。
2.1.1 基本数据类型分类
Java 的基本数据类型可以分为 3 大类，分别是字符 类型（char）、布尔类型（boolean）和数值类型（byte、 short、int、long、float 和 double）。数值类型又分 为整数类型（byte、short、int 和 long）和浮点类型（ float和 double）。Java 中的数值类型不存在无符号的， 其取值也是固定范围的，不会随着机器硬件环境或操作系 统的改变而改变。
2.1.3 拓展：Integer 的 parse()和 value ()使用
Integer的parseInt()和valueOf()方法都可以将字符串 转换成Integer类型的值，在对字符串的处理方面，valueOf ()一般会调用 parseInt()方法，但是何时使用 parseInt()， 何时使用 valueOf()呢？
在学习基本数据类型拆装箱之前，需要知道 Java 中的变量、声明变量和变量赋值操作。
1．变量
基本数据类型的数据可以作为变量（variable）存储 在计算机内存中。变量是一个有名称和类型的内存空间， 用于存储一个值。如同一个图书馆，为了便于图书的检索 和存放，会使用图书编号来方便管理，变量也具有这种理 念。唯一不同的是，Java 是类型安全的，所以，你不仅需 要指定变量的名称，还要有变量的数据类型，就好比图书 编号加上图书的上架类别一样。
此时需要深入查看 API，通过查阅 API 不难发现：
public static Integer valueOf(String s) throws NumberFormatException {
return Integer.valueOf(parseInt(s, 10));
}
其实 valueOf()方法最终还是需要使用 parseInt() 方法的，这里还用到了 valueOf()方法，进入这个方法， 可以看到如下内容：
u案例 2-2 基本数据类型的拆装箱 运行结果如图 2-2 所示。
图 2-2 运行结果
通过案例 2-2 可以发现，基本数据类型和包装类 型可以自由地相互转换，这个特性使得 Java 中的基本 数据类型有了对象的特征，对象可以给基本数据类型很 多的属性和方法，其中最简单的就是获取每种基本数据 类型的一些最大最小值或者其他的一些方法。获取基本 数据类型的范围值如案例 2-3 所示。
2．声明变量
变量的存在就是为了告诉程序，我是谁和我的数据 类型是什么，所以，你需要发表一个声明，告诉程序你 要声明一个变量，这个变量叫什么，将要存储什么样的 数据，如下所示。
< 类型 > < 名称 >；
需要注意的是，每个变量名称只能声明一次，否则 Java 编译器会报错，这就好像你无法让一个人既是张 三又是李四。类型可以使用 Java 的八种基本数据类型 的名字来表示。变量一旦声明了，Java 就会为它分配 一段内存空间用来存储值，但是仅仅是变量的声明并不 能让 Java 向变量对应的内存空间存放初始值，仅仅是 声明的变量被称为未初始化的变量，这种变量需要对其 进行赋值操作之后才能使用。
Tips：与 C 和 C++不同，Java 中没有无符号型 整数，而且明确规定了各种整型类型所占据的内存字节 数，这样就保证了平台无关性。
2．浮点型
Java 使用浮点类型来表示实数。浮点类型也有两 种：单精度数和双精度数，分别使用 float 和 double 来表示。
浮点类型的相关参数如表 2-2 所示。
表 2-2 浮点。值得注意的是， 程序开发中需要将整数当作一种类型， 而实数当作另一种类型，因为整数和 实数在计算机内存中的表示方法截然 不同：整数是精确存储，而实数只是 一个近似值。
3．字符型
Java 中的字符型用 char 来表示。和 C/C++不同 的是，它使用两个字节（16 位）来存储一个字符，而 且存放的并非 ASCII 码而是 Unicode 码。Unicode 码是一种在计算机上使用的字符编码，其为每种语言定 义了统一且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台 进行文本转换处理的需求。Unicode 码和 ASCII 码是 兼容的，所有的 ASCII码字符都会在高字节位添加 0， 成为 Unicode 码，例如 a 的 ASCII 码是 0x61，在 Unicode 中，编码是 0x0061。
4．布尔型
布尔类型使用 boolean 来表示，它的值只有 true 和 false，它是用来处理逻辑的，又被称为逻辑类型，true 和 false 分别表示条件成立或者条件不成立。
2.1.2 基本数据类型的拆装箱
因为基本数据类型的使用场景受限，Java 对基本 数据类型进行了封装，将其装箱成为一个复合数据类型， 这样，基本数据类型就可以依靠快速拆装箱的操作转换 身份，同时享有复合数据类型的特殊特性和基本数据类 型的便捷性。
1．整型
Java 中的整型也可以分为以下 4 种类型。 l 基本型：以 int 表示。 l 短整型：以 short 表示。 l 长整型：以 long 表示。 l 字节型；以 byte 表示。
Java 中，整型的取值范围是固定的，所以其占用的 内存大小也是固定的，其内存占用大小如表 2-1 所示。
表 2-1 Java 中整型的取值范围和占用空间大小
u案例 2-4 包装类的转换方法 运行结果如图 2-4 所示。
图 2-4 运行结果
字符串将在第 4 章讲解，此处读者仅需要了解，字 符串类型使用 String 来标识，其值使用双引号包裹， 如案例中使用的：
String intValue = "100";
几乎每个包装类型都有 parse()方法，可以将字符 串类型的数据转换成基本数据类型，因网络传输中都是 使用字符串来传输的，包装类型在处理这种情况时就格 外有效。包装类型还有一些其他的属性和方法，有兴趣 的读者可以查阅相关文档进行学习。
为此，Java 提供了符号常量，即使用标识符来表 示一个常量。因常量的标识符一般是有意义的字符串， 所以非常便于理解。例如：
final int MALE = 1;
final int FEMALE = 0;
这样通过符号常量就可以知道该值所代表的意义， 而且更便于后期的维护。不同于变量的首单词小写，其 后单词首字母大写的“驼峰模式”，常量的单词都使用 大写，如果有多个单词，一般使用“_”进行分割。另外， 常量需要在声明时赋值。
赋值语句可以同声明语句同时使用，即你可在声明 一个变量的时候就为这个变量赋值：
< type> < variable > = < expression >;
与变量相对的是常量。常量是指程序运行过程中， 其值不能被改变，这一点是不同于变量的，变量的值则 是可以根据需要进行改变的。
开发中有时需要一个特殊的常量表示一定的意义， 比如使用 0 表示女性，1 表示男性等，但是这些数据 因为无法表示其真实的意义，给程序的维护带来了很大 的不便，因为你不知道之前的开发者定义的 0 和 1 到 底是指性别还是指身高、学历等，所以也被称为“神仙 数”，意思为只有神仙才能看得懂其含义。
cache[k] = new Integer(j++);
此处可以看出来 Integer 类型也有常量池。这个常 量池是-128～127，在这个范围内的整型包装类型是默认从 缓冲池中获取的，所以，在可以确定转换的数字值大部分 分布在缓冲池中的情况下，那么使用 valueOf()明显比parseI ()更加合适，因为此时返回的是内存中已经缓存的对象， 无需额外的资源开销。
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
此处发现了 IntegerCache，从代码中可以看出，
IntegerCache 是一个已经预先初始化的数字常量池： static final int low = -128; static final int high; …
int h = 127; … for(int k = 0; k < cache.length; k++)