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Java基本数据类型（整形、浮点型、字符型和布尔型）

Java 是一门强类型的编程语言，所有的变量必须显式声明数据类型。

Java 中定义了多种数据类型，根据数据的特点，数据类型分为两大类：基本数据类型和引用数据类型（简称引用类型）。Java 中数据类型的分类如下图所示。


图 1 Java中数据类型的分类

基本数据类型包括 4 类 8 种，4 类分别是整数类型、浮点类型、字符类型和布尔类型。

引用类型是指除基本数据类型以外的所有类型，包括类、接口、数组和枚举等，后续会具体介绍。

整数类型

由图 1 可知，Java 中的整数类型包括 byte、short、int 和 long，这四者之间的区别仅仅是宽度和范围不同。

例如，一个 byte 型变量代表的值占用 1 字节的内存空间（8 位），能够表示的十进制整数数据的范围为-128~127（包含 0）。一个 int 型变量代表的值占用 4 字节的内存空间（32 位），能够表示的十进制整数数据的范围为 -2147483648~2147483647（包含 0）。一个 int 型变量的值也可以是 -128~127 的任意整数。相对于使用 byte 型变量，int 型变量会额外占用 3 字节的内存空间。

使用不同类型存储数字 127 的区别如下图所示。


图 2 使用不同类型存储数字127的区别

在内存资源非常有限或对计算效率要求非常高的应用场景中，根据准备存储的数据的大小，选择占用内存空间最小的数据类型是很有意义的。反之，在资源较为充裕的应用场景中，一般使用 int 型变量来存储整数，仅当需要存储超过 int 型的整数时，才使用 long 型变量。

整数类型如下表所示。

表 1 整数类型
整数类型 占用的存储空间 表数范围
byte 1 字节 -27~27-1（-128~127）
short 2 字节 -215~215-1（ -32768~32767）
int 4 字节 -231~231-1（-2147483648~2147483647）
long 8 字节 -263~263-1

1) 整型数据的定义

在使用整型数据之前必须先声明，在声明时也可以赋初值。例如：
byte a = 7;
short b = 128;
int c = 7;

2) 整数字面量的默认数据类型

在计算机科学中，字面量（literal）是用于表达源代码中一个固定值的表示法（notation）。几乎所有的计算机编程语言都支持对基本值的字面量表示，如整数、浮点数及字符串，很多布尔类型和字符类型的值也支持用字面量表示，还有一些甚至对枚举类型的元素，以及数组、记录和对象等复合类型的值也支持用字面量表示。

简单来说，在 Java 源代码中直接出现的值均是字面量。例如： 
int c = 7; // 7 是字面量
System.out.println(128); // 128 是字面量
在 Java 中，整数类型的字面量默认是 int 型的。例如： 
System.out.println(128); // 128 是 int 类型的字面量
如果在整数类型的字面量后面显式地添加大写英文字母 L（推荐）或小写英文字母 l，那么该整数字面量的类型为 long。例如：
System.out.println(128L); // 128 是 long 类型的字面量

浮点类型

浮点类型主要用来存储小数，也可以用来存储范围较大的整数。

浮点数分为单精度浮点数（float）和双精度浮点数（double）两种，双精度浮点数比单精度浮点数所使用的内存空间更大，可以表示的数值范围与精确度也较大。

这里需要注意的是，Java 中的浮点类型使用 IEEE 754（二进制浮点算术标准）来存储变量的值。因此，虽然 float 型变量和 int 型变量都占用 4 字节的内存空间，但是 float 型变量能表示的整数范围远大于 int 型的。

浮点类型如表 2 所示。

表 2 浮点类型
浮点类型 占用的存储空间 表数范围
float 4 字节 -3.403E38~3.403E38
double 8 字节 -1.798E308~L798E308

1) 浮点类型的使用

浮点类型需要使用关键字 float 和 double，也可以在声明时赋初值。例如：
float a = 7.5F;
double b = 123.6D;

2) 浮点数字面量的默认数据类型

在 Java 中，浮点数字面量的默认数据类型是 double。也可以在浮点数字面量的后面显式地添加大写英文字母 D 或小写英文字母 d 来表示该字面量是 double 型的。如果想声明一个 float 型的字面量，那么需要在字面量的后面显式地添加大写英文字母 F 或小写英文字母 f。

字符类型

字符类型表示单个字符。Java 中的字符类型的变量使用关键字 char 声明，而字符型字面量必须用单引号引起来。例如：
char c = 'A';
Java 中的字符采用双字节 Unicode 编码，占 2 字节（16 位），最高位不是符号位，没有负数的 char。

Unicode 编码可以简单地理解为数字到字符的映射，并且为每种语言中的每个字符设定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和处理的要求。例如，字符 'A' 在 Unicode 编码中对应的十进制形式为 65，对应的二进制形式为 00000000 01000001，对应的十六进制形式为 0041。

在 Java 中，char 型变量的赋值支持两种方式，一是直接使用字符进行赋值，二是使用 Unicode 编码进行赋值。例如，字符'A'也可以用 Unicode 编码 '\u0041' 表示，前缀 u 表示 Unicode 编码。

双字节 Unicode 编码的存储范围为 \u0000～\uFFFF，所以 char 型变量的取值范围为 0~2^16-1（0~65535）。

有些字符（如回车换行符）不能通过键盘输入字符串或程序中，这时就需要使用转义字符常量来表示一些特殊字符，但是要在前面加上反斜杠“\”。常见的转义符如表 3 所示。

表 3 常见的转义符
字符表示 Unicode 编码 说明
\n \u000a 换行符
\t \u0009 水平制表符
\r \u000d 回车符
\b \u0008 退格符（Backspace）
\' \u0027 单引号
\" \u0022 双引号
\\ \u005c 杠

【实例】 编写一个应用程序，给出英文字母及汉字在 Unicode 表中的位置。
public class Example2_l { 
    public static void main(String[] args) { 
        System.out.println((int)'A'); 
        System.out.println((int)'B'); 
        System.out.println((int)'我'); 
        System.out.println((int)'你'); 
        System.out.println((int)'他'); 
    } 
}
运行结果为：

65
66
25105
20320
20182

布尔类型

在 Java 中声明布尔类型的变量的关键字是 boolean。布尔类型只有两个字面量：true 和 false。布尔类型用来判断逻辑条件，一般用于程序流程控制。

注意，不可以使用 0 和非 0 的整数来代替 true 和 false，其他基本数据类型的值也不能转换成布尔类型。

例如： 
boolean isBig = true;
boolean isSmall = false;
如果试图为它们赋 true 和 false 之外的常量，如下所示： 
boolean isBig = 1;
boolean isSmall = 'a';
那么会发生类型不匹配编译错误。

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