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Java基本数据类型,你理解的够不够深入,看这一篇就够了!

2019-02-11 16:38 441 查看
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我们知道,Java是强类型语言,所以Java对于数据类型的规范会相对严格。

它提供了八种基本类型(这里不讲解Void)。其中六种数字类型(四个整数型(默认是int 型),两个浮点型(默认是double 型)),一种字符类型,还有一种布尔型。

基础

我们先来一点干货!!

基本数据类型 大小 值域 默认值 包装器类型
boolean - true,false false Boolean
char 16 bit [0,216-1] ‘\u0000’ Character
byte 8 bit [-128,127] 0 Byte
short 16 bit [-215,215-1] 0 Short
int 32 bit [-231,231-1] 0 Integer
long 64 bit [-263,263-1] 0L Long
float 32 bit [-3.4E38,3.4E38] 0.0F Float
double 64 bit [-1.8E308,1.8E308] 0.0D Double

如果掌握了这些要点,那说明基础是不错的,有兴趣的话可以随我再深入了解一下!!

深入

数据类型在计算机语言里面,是对程序所处理数据的抽象,它存在的意义是为了方便虚拟机为不同的数据分配更合适的空间。所以,对数据类型的理解自然与虚拟机分不开。

在 Java 虚拟机规范中,boolean 类型则被映射成 int 类型。具体来说,“true”被映射为整数 1,而“false”被映射为整数 0。这个编码规则约束了 Java 字节码的具体实现。

Java 虚拟机规范同时也要求 Java 编译器遵守这个编码规则,并且用整数相关的字节码来实现逻辑运算,以及基于 boolean 类型的条件跳转。这样一来,在编译而成的 class 文件中,除了字段和传入参数外,基本看不出 boolean 类型的痕迹了。

Java 的基本类型都有对应的值域和默认值。

可以看到,byte、short、int、long、float 以及 double 的值域依次扩大,而且前面的值域被后面的值域所包含。因此,从前面的基本类型转换至后面的基本类型,无需强制转换。另外一点值得注意的是,尽管他们的默认值看起来不一样,但在内存中都是 0。

在这些基本类型中,boolean 和 char 是唯二的无符号类型。boolean 类型的取值范围是 0 或者 1,char 类型的取值范围则是 [0, 65535]。通常我们可以认定 char 类型的值为非负数,这种特性十分有用,比如说作为数组索引等。

数据存储

Java 虚拟机每调用一个 Java 方法,便会创建一个栈帧。这种栈帧有两个主要的组成部分,分别是局部变量区,以及字节码的操作数栈。

在 Java 虚拟机规范中,局部变量区等价于一个数组,并且可以用正整数作为索引。除了 long、double 值需要用两个数组单元来存储之外,其他基本类型以及引用类型的值均占用一个数组单元。也就是说,boolean、byte、char、short 这四种类型,在栈上占用的空间和 int 是一样的,和引用类型也是一样的。

因此,当我们将一个 int 类型的值,存储到这些类型的字段或数组时,相当于做了一次隐式的掩码操作。举例来说,当我们把 0xFFFFFFFF(-1)存储到一个声明为 char 类型的字段里时,由于该字段仅占两字节,所以高两位的字节便会被截取掉,最终存入“\uFFFF”。

数据加载

Java 虚拟机的算数运算几乎全部依赖于操作数栈。也就是说,我们需要将堆中的 boolean、byte、char 以及 short 加载到操作数栈上,而后将栈上的值当成 int 类型来运算。

对于 boolean、char 这两个无符号类型来说,加载伴随着零扩展。举例来说,char 的大小为两个字节,在加载时 char 的值会被复制到 int 类型的低二字节,而高二字节则会用 0 来填充。

对于 byte、short 这两个类型来说,加载伴随着符号扩展。举个例子,short 的大小为两个字节。在加载时 short 的值同样会被复制到 int 类型的低二字节。如果该 short 值为非负数,即最高位为 0,那么该 int 类型的值的高二字节会用 0 来填充,否则用 1 来填充。

小结

基础知识要掌握好,底层实现也需要有一定的认识。了解虚拟机,有助于理解Java语言的一些性质,也有助于使用Java语言。

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