面试题-JAVA基础2-基本数据类型

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1.图片

image.png

2.默认值和大小

数据类型默认值大小
booleanfalse1比特
char‘\u0000’2字节
byte01字节
short02字节
int04字节
long0L8字节
float0.0f4字节
double0.08字节

Tips:

1)bit(比特)

比特作为信息技术的最基本存储单位,非常小,但大名鼎鼎的比特币就是以此命名的,它的简写为小写字母“b”。

同学们都知道,计算机是以二进制存储数据的,二进制的一位,就叫做 1 比特,也就是说,比特要么为 0 要么为 1。

2)Byte(字节)

通常来说,一个英文字符是一个字节,一个中文字符是两个字节。字节与比特的换算关系是:1 字节 = 8 比特。

注意:对于boolean类型来说,不同的Java虚拟机对应的大小也不同,具体请查看官方文档

3.为什么byte类型取值范围是127~(-128)

要想了解为什么,我们需要知道计算机是怎么存储数据的

1.计算机中对数据的二进制存储形式-------补码(下面讨讨论的皆为byte类型)

原码:45:00101101 -45:10101101

在最高位代表符号位区分正数还是负数,0代表正数,1代表负数

反码:45:00101101 -45:11010010

正数的原码和反码相同,负数的反码等于原码的符号位不变,其余各位按位取反

补码:45:00101101 -45:11010011

正数的原码反码和补码都形同,负数的补码等于在其反码基础上末尾+1

2.为什么计算机设计反码?

因为计算机只有加法没有,减法,在做减法运算的时候,可以认为是加上一个负数,这样可以减少计算机电路的复杂度。使用原码进行减法运算会出现问题,例如计算1-1,因为计算机没有加法只有减法,所以计算机自动换算成1+(-1)

1-1=1+(-1)=[00000001]原+[10000001]原=[10000010]原=-2

(符号位也参与运算)

与实际结构不符

1-1=1+(-1)=[00000001]原+[10000001]原=[00000001]反+[11111110]反=[11111111]反=[10000000]原=-0

通过反码计算的结果是11111111在计算一次反就成原码了,得出的结果是正确的,但是有一个问题是 00000000可以代表+0 10000000可以代表-0,其实是一样的,用2个编码实在是浪费。于是出现了补码解决0的符号以及两个编码的问题

这样0用[0000 0000]表示, 而以前出现问题的-0则不存在了

1-1=1+(-1)=[00000001]原+[10000001]原=[00000001]补+[11111111]补=[00000000]补=[00000000]原

这样0用[0000 0000]表示, 而以前出现问题的-0则不存在了.

总结:反码是为了解决减法运算,补码是为了解决反码产生的+-0的问题

3.为什么byte类型是127~(-128)

首先我们用原码表示这么几个我们常见的数

+127:0111 1111、

+1:0000 0001、

+0:0000 0000、

-0:1000 0000、

-1:1000 0001、

-127:1111 1111

那么计算机为什么要表示一个-0呢?总不能把这两个都对应0吧,这显然是资源浪费。

到这里我们都认为最高位是不参与计算数值的,仅仅是一个符号位,按这种思路byte的八位是无论如何也表示不出-128。而“可怜的-0”又不知道自己代表谁,不得而知“可怜的-0”就是-128。

于是我们的计算机当中规定-0的补码就是-128在计算机当中的存储方式。这样也可好可以满足计算机当中的计算。

例如:-128 + 127 = 10000000(-1)

4.浮点类型

1.浮点类型在计算机当中的存储

首先我们来看一下浮点类型在我们的计算机当中是如何存储的

float存储需求是4字节(32位), 其中1位最高位是符号位,中间8位表示阶位,后32位表示值

double存储需求是8字节(64为),其中1位最高位是符号位,中间8位表示阶位,后52位表示值

2.浮点类型的精度丢失

①:产生精度丢失的原因

public class SimpleTest {
    public static void main(String[] args) {
    	System.out.println(1.2 - 1);
    }
}

输出:0.19999999999999996,这和我们预期的情况完全不符。

因为将10进制的0.2转化为2进制进行存储,算法是乘以2直到没有了小数为止。

0.2的2进制从上到下可以表示为 00110…

注意:上面的计算过程循环了,也就是说*2永远不可能消灭小数部分,这样算法将无限下去。很显然,小数的二进制表示有时是不可能精确的 。其实道理很简单,十进制系统中能不能准确表示出1/3呢?同样二进制系统也无法准确表示1/10。这也就解释了为什么浮点型减法出现了"减不尽"的精度丢失问题。

精度丢失就是我们的位数不够表示我们整个数值了

②:如何解决精度丢失 使用BigDecimal类

5.char类型

1.字符类型实际上是一个16位无符号整数,这个数对应字符的编码

2.java字符类型采用Unicode字符集编码。Unicode是世界通用的定字长字符集,所用字符都是16位

转义字符

对于不方便输出的字符可以采用转义字符表示:

‘\n’ 表示回车

’\r‘ 表示换行符

’\‘ 表示反斜杠( \ )

’’‘ 表示单引号( ’ )

‘"’ 表示双引号( " )

6.boolean类型

boolean(布尔)类型有两个值:flase和true,用来判断逻辑条件。数值型和boolean之间不能直接转化。

7.数据类型转换(自动类型转换和强转)

1.自动类型转换

1.什么时候发生自动类型转换 取值范围大的数据类型 变量名 = 取值范围小的数据类型 -> 小类型自动提升为大类型 2.注意: 当取值范围小的类型和取值范围大的类型做运算,也会发生自动类型转换,小转大

public class Test01{
	public static void main(String[] args){
		/*
		  等号右边:100->默认类型是int
		  等号左边:long型的变量
		  将取值范围小的int型数据赋值给了取值范围大的long型,发生自动类型转换
		*/
		//long num1 = 100;
		long num2 = 100L;
		System.out.println(num2);
		/*
		  等号右边:10->默认类型是int
		  等号左边:double类型的变量
		  将取值范围小的int型数据赋值给了取值范围大的double型,发生自动类型转换
		  int型的值转成double型的
		*/
		double num3 = 10;
		System.out.println(num3);//10.0
		double a = 2.5;
		/*
		  当取值范围小的类型和取值范围大的类型做运算,也会发生自动类型转换,小转大 
		  double = double+int 
		  double = double+double
		*/
		double result = a+10;
		System.out.println(result);
	}
}

2.强制类型转换

1.什么时候需要强制类型转换 取值范围小的数据类型 变量名 = 取值范围大的数据类型 -> 报错,需要强转 2.怎么强转? 取值范围小的数据类型 变量名 = (取值范围小的数据类型)取值范围大的数据类型

public class Test02{
	public static void main(String[] args){
		/*
		   等号右边:2.5 默认类型为double型
		   等号左边:int型的变量
		   将取值范围大的类型取值给取值范围小的类型->报错->需要强转
		*/
		//int num1 = 2.5;
		int num1 = (int)2.9;
		System.out.println(num1);
		int num2 = (int)100L;
		System.out.println(num2);
		/*
		 等号右边:2.5 默认类型double
		 等号左边:float
		 将取值范围大的类型取值给取值范围小的类型->报错->需要强转
		*/
		//float num3 = (float)2.5;
		float num3 = 2.5F;
		System.out.println(num3);
	}
}

3.强转的注意事项

1.不要随意强转,强转容易导致数据精度损失,以及数据溢出 2.byte,short如果等号右边是常量,只要不超出byte和short的取值范围,不用强转,因为jvm自动强转了 byte,short如果等号右边有变量参与,结果再赋值给byte,short的变量,byte,short会自动提升为int,需要自己手动强转 3.char类型的数据一旦参与运算,也会被自动提升为int型 char类型一旦被变成int型,字符会自动去编码表中查询此字符对应的int值-> ASCII码表 如果字符在ASCII码表中找不到对应的int值,会去unicode码表(万国码)中查询

public class Test03{
	public static void main(String[] args){
		//精度损失
		int num1 = (int)2.9;
		System.out.println(num1);//2
		/*
		  数据溢出现象
          int型占4个字节  1个字节是8个二进制位    
          int型数据最多能用32位二进制表示
          100亿换成二进制:36位二进制
          比int多出来 4位 二进制,会把最前面的4位二进制干掉,这4位是溢出的
          剩下的二进制算回十进制就是1410065408	  
		*/
		int num2 = (int)10000000000L;
		System.out.println(num2);// 1410065408
	}
}
public class Test04{
	public static void main(String[] args){		
       byte num1 = 10;
	   System.out.println(num1);   	   
	   /*
	     byte = byte+int		 
		 byte = int+int
	   */
	    //byte result1 = num1+10;	  
	   byte result1 = (byte)(num1+10);
	   System.out.println(result1);	 	   
	   char num2 = 'a';
	   int result02 = num2+0;
	   System.out.println(result02);	   
	   System.out.println('a'+0);//97
	   System.out.println('A'+0);//65
	   System.out.println('0'+0);//48
	   System.out.println(' '+0);//32
	   System.out.println('中'+0);//20013        
       //自动类型转换  char类型的数据会自动提升为int型,去查码表了
	   int num3 = 'a';
	}
}

装箱与拆箱

装箱:把基本类型的数据,包装到包装类中(基本类型的数据->包装类)

构造方法:

Integer(int value) 构造一个新分配的Integer对象,他表示指定的int值。 Integer(String s) 构造一个新分配的Integer对象,他表示String参数所指示的int值。传递的字符串必须是基本类型的字符串,否则会出现抛出异常 例:“100”正确,“a"抛出异常

静态方法:

static Integer valueOf(int i)返回一个表示指定的int值得Integer实例

static Integer valueOf(String s)返回保存指定的String的值得Integer对象

拆箱:在包装类中取出基本数据类型的数据(包装类->基本数据类型)

成员方法: int intValue() 以int类型返回该 Integer的值


/*
* 装箱:把基本类型的数据,包装到包装类中(基本类型的数据->包装类)
*   构造方法:
*       Integer(int value) 构造一个新分配的Integer对象,他表示指定的int值。
*       Integer(String s) 构造一个新分配的Integer对象,他表示String参数所指示的int值。
*           传递的字符串必须是基本类型的字符串,否则会出现抛出异常     例:“100”正确,“a"抛出异常
*
*   静态方法:
*       static Integer valueOf(int i)返回一个表示指定的int值得Integer实例
*       static Integer valueOf(String s)返回保存指定的String的值得Integer对象
* 拆箱:在包装类中取出基本数据类型的数据(包装类->基本数据类型)
*   成员方法:
*       int intValue() 以int类型返回该 Integer的值
* */
public class Demo01Integer {
    public static void main(String[] args) {
        //装箱:把基本类型的数据,包装到包装类中(基本类型的数据->包装类)
        //构造方法
        Integer in1 = new Integer(1);
        System.out.println(in1);//重写了toString()方法

        Integer in2 = new Integer("2");
        System.out.println(in2);

        //静态方法:
        Integer in3 = Integer.valueOf(1);
        System.out.println(in3);

//        Integer in4 = Integer.valueOf("a");//NumberFormatException数字格式化错误
        Integer in4 = Integer.valueOf("2");
        System.out.println(in4);


        //拆箱:在包装类中取出基本数据类型的数据(包装类->基本数据类型)
        int i = in1.intValue();
        System.out.println(i);
    }
}

自动拆箱与装箱

自动拆箱与自动装箱:基本类型的数据和包装类之间可以互相转换,jdk1.5之后出现的新特性

import java.util.ArrayList;

/*
* 自动拆箱与自动装箱:基本类型的数据和包装类之间可以互相转换
* jdk1.5之后出现的新特性
* */
public class Demo02Integer {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        * 自动装箱:直接把int类型的整数赋值给包装类
        * Integer in = 1; 就相当于Integer in = new Integer(1);
        * */
        Integer in = 1;

        /*
        * 自动拆箱:in 是包装类,无法直接参与运算,可以自动转换为基本数据雷兴国,在进行计算
        * in+2;相当于in.intValue()+2
        * in = in.inValue()+2 = 3;又是一个自动装箱
        * */
        in = in+2;

        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

        /*
        * ArrayList集合无法直接存储整数,可以存储Integer包装类
        * */
        list.add(1);//-->隐含了一个自动装箱,list.add(new Integer(1));
        Integer a = list.get(0);//-->隐含了一个自动拆箱,list.get(o).intValue();
    }
}