Java基本数据类型知识总结

Java基本数据类型一览表

表说明：

1.nEm表示n*10的m次方，nE-m表示n*10的m次方分之一。
2.Java核心技术卷一是说：“Java没有任何无符号类型”是错的，事实上boolean和char确实是无符号类型。
3.Java核心技术卷一上标明了float类型的取值范围是±3.40282347E38明显写错了。

字符相关知识

代码单元就是char类型的数值范围，0-65535都是代码单元。

代码点就是超出65535的代码单元，这时由于char类型的最大值限制，导致char无法表示一个大于65535的字符。

为解决这个问题，开发JavaAPI的攻城狮就将大于65535的字符统一用两个代码单元（0-65535）表示，并且规定，这两个代码单元是好基友，是一个整体，我们就叫它们代码点好了！
为了将所有字符都有统一的名字，API的攻城狮也是蛮拼的，攻城狮们干脆再规定，0-65535的代码单元也可以叫代码点！
以下为代码单元和代码点的操作代码：

char[] c = Character.toChars(65536);
String str = new String(c);
System.out.println("我是一个代码点，不信你看: " + str.codePointCount(0, str.length()));// 1
System.out.println("我是这个代码点数值为：" + str.codePointAt(0));
System.out.println("我是两个代码单元，不信你看: " + str.length());
System.out.println("我是第一个代码单元：" + (int) str.charAt(0));
System.out.println("我是第一个代码单元：" + (int) str.charAt(1));
String test = "A" + str + "B";
for (int i = 0; i < test.length(); i++) {
    System.out.println("遍历字符串的代码单元是这样干的：" + (int) test.charAt(i));
}
for (int i = 0; i < test.length(); i++) {
    int codePoint = test.codePointAt(i);
    System.out.println("遍历字符串的代码点是这样干的：" + codePoint);
    if (Character.isSupplementaryCodePoint(codePoint)) {
        i++;
    }
}

为什么不建议使用char？

String c1=””;//数学上的整数集符号，这个符号无法用char表示，因为它超出65535了，所以只能采用是两个char（代码单元）表示。
String str=c1+”A”;
char c2=str.chartAt(1);
结果c2不是你想要的’A’，而是的后半个字符（代码单元）。

代码单元代码点相关的详细资料请查看：
Java中的代码点和代码单元

Java如何存储负数

1.如何存储负数

Java是采用”2的补码”(简称补码)存储负数的。
如8位的数字00000001表示正数1，11111111示负数1。

2.补码

补码是基于有符号位的（基于置符号位的），正数的补码等于数字本身（这句话要这样理解：并不是正数的补码等于本身，而是正数不需要计算它的补码，正数计算的补码是给负数用的，所以规定正数的补码等于本身）。

3.”2的补码”

“2的补码”是将一个数的反码+1。

4.反码

反码就是将数字的二进制位全部取反，0变成1，1变成0，正数的反码等于数字本身（这句话要这样理解：并不是正数的反码等于本身，而是正数不需要计算它的反码，正数计算的反码是给负数用的，所以规定正数的反码等于本身）。
如00000001的反码就是11111110。

5.”1的补码”

“1的补码”不用细究它，因为”1的补码”的结果和反码一致，只是它采用的不是”二进制位全部取反“的操作方式。我们不用管它是怎么算的，直接将它理解成反码就对了。

6.置符号位

数字置符号位是二进制中表示正负的方法，一个数字的最高位就是符号位，如果符号位为0表示正，如果符号位为1表示负。

7.直观表示法

直观便于理解的表示二进制负数的形式是置符号位，不需要采用补码。
如8位的数字00000001表示正数1，10000001示负数1。

8.为什么采用补码表示负数

之所以采用补码表示负数，而不是直接采用直观便于理解的置符号位，是因为在计算机中直观表示在做负数运算是不能得到正确的结果，而补码却可以做到。
如：
数00000001（数字1的直观表示法）
+10000001（数字-1的直观表示法）
=10000010（数字-2的直观表示法）
很明显1+(-1)=0而不是-2啊！！！
而采用补码方式却可以得到正确的结果：
数00000001（数字1的补码表示法）
+11111111（数字-1的补码表示法）
注意此时只有8位，超过8位会溢出，所以：
=00000000（数字0的补码表示法）

基本类型转换

1.boolean与其他任何类型都不兼容。
2.小类型向大类型转换时，如果小类型不是char类型，那么就执行无符号扩展，如果小类型是char那么永远执行无符号扩展。
有符号扩展：
byte b=”00000001”；
short s=b；//此时s的值为0000000000000001
byte b=”11111111”；//11111111是byte类型-1的补码形式
short s=b；//此时s的值为1111111111111111，1111111111111111是short类型-1的补码形式。
无符号扩展：
char c=”1111111111111111”；
int i=c;//此时i的值为00000000000000001111111111111111。
char c=”0000000000000001”；
int i=c;//此时i的值为00000000000000000000000000000001。
3.大类型向小类型转换时需要强制转换。

浮点类型相关知识

1.浮点类型的存储范围很大

float虽然和int占位一样，但float能存储的值比int大太多，可以参见Integer.MAX_VALUE和Float.MAX_VALUE，不但如此，float比long都大很多,另外double又比float更大。 所以，long存放不了的数字可以存放在float，float放不下的数字可以放入double中。

2.浮点类型无法完全精确表示小数

float和double在计算时都不是完全精确的，float能精确到6位或7位小数，double能精确到15位小数。
超出范围的小数会被四舍五入。
例如：

System.out.println(1.0f/0.3f);
System.out.println(2.0f/0.3f);
System.out.println(1.0d/0.3d);
System.out.println(2.0d/0.3d);
打印：
3.3333333
6.6666665
3.3333333333333335
6.666666666666667

3.二进制无法精确表示一些可以在10进制精确表示的小数

二进制无法精确表示十进制中的一些数，就像十进制无法精确表示1/3一样，二进制无法精确表示0.1等等各种小数。
（以下是复制的）
二进制表示小数的时候只能够表示能够用1/(2^n)的和的任意组合。
例如：
0.5能够表示，因为它可以表示成为1/2。
0.75也能够表示，因为它可以表示成为1/2+1/(2^2)。
0.875也能够表示，因为它可以表示成为1/2+1/(2^2)+1/(2^3)。
0.1不能够精确表示，因为它不能够表示成为1/(2^n)的和的形式。

4.浮点类型在计算时容易出现偏差

原因有两点：
1.因为浮点类型的精度都是固定的，超出范围的精度会被四舍五入。
2.因为二进制无法精确表示十进制中的一些数，所以你会看到很奇怪的结果，如：

System.out.println(1.0-0.93);
System.out.println(1.0-0.7);
System.out.println(1.1-1.0);
打印：
0.06999999999999995//计算机无法表达0.07
0.30000000000000004//计算机无法表达0.3
0.10000000000000009//计算机无法表达0.1

要想使用完全精确的计算请使用BigDecimal，并且是BigDecimal(String val)这个构造方法。

5.不要使用==判断两个浮点数的大小

对于浮点类型之间的大小判断，不应该使用==，而只能使用>、<、>=、<=，愿意上面第4点已经说了。
示例：

float f1=1.345f;
float f2=1.123f;
System.out.println(f1+f2-f2==f1);//打印false

了解浮点数详细信息请查看：你的小数点去哪了
小数在计算机中的存储形式

二进制浮点数和十进制浮点数相互转换

十进制转二进制：

整数部分，看图：

小数部分，看图：

二进制转十进制：

二进制转十进制比较简单，将二进制的所有面值乘以2的“字面值对应的权系”次方相加，语言不太好表达，看公式：
n1*(2^m2)+n2*(2^m2)+n3*(2^m3)+…
例如：
1101.01=1*2(2^3) +1*2(2^2)+0*(2^1)+1*(2^0)+0*(2^-1)+1*(2^-2)=8+4+0+1+0+0.25=13.25。