Java语法基础二

 整型有4种：byte字节整、short短整、int整、long长整

java中的数据采用的是补码的存储方式

计算机中存储数据有3种不同的方式，分别是原码、反码和补码

byte：1B(8b)，-128到127

byte k = 100;//语法正确100在指定范围内 
byte kk = 130;//语法报错，因为130超出byte的存储范围限制 
//这里的面试点在常量池

short：2B，-32768到32767

int：4B，-2147483648到2147483647

long：8B：-9223372036854775808到9223372036854775807

如果需要要使用具体的上下限取值，可以通过包装类中的常量进行使用

System.out.println(Integer.MAX_VALUE); 
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);

十进制整数。如123，－456，0

八进制整数。以0开头，如0123表示十进制数83，－011表示十进制数－9。

十六进制整数。以0x或0X开头，如0x123表示十进制数291，－0X12表示十进制数－18

a-->10  b-->11  c-->12  d-->13  e-->14  f-->15

二进制整数，以0b或0B开头，例如0b10110010

int k1=123; 
int k2=0123; 
int k3=0x123; 
int k4=0b100101; 
System.out.println(k1+"\t"+k2+"\t"+k3+"\t"+k4);//具体输出时，系统会自动将k2转换为10进制输出

可以通过包装中提供的方法将十进制转换为2、8和16进制

int k = 123; 
String ob=Integer.toBinaryString(k);//将十进制数转换为2进制的字符串 
System.out.println(ob); //1111011 

String oo=Integer.toOctalString(k); 
System.out.println(oo); //173 

String oh=Integer.toHexString(k); 
System.out.println(oh);//7b

整数类缺省为int类型，如在其后有一个字母“l或者L”表示一个long值

123系统会自动识别为int类型

123L或者123l系统自动识别为long

浮点数类型

float单精度、double双精度

        1、float是4B，可以保证小数点后6位有效精度和第7位的部分精度 e38

        2、double是8B，可以保证小数点后15位有效精度和第16位的部分精度。e308

        3、浮点数是无法精确存放的，原因在于将浮点数转换为补码时的限制

double res = 0; 
for (int i = 0; i < 10; i++) 
    res += 0.1; 
System.out.println(res); //0.9999999999999999

        4、针对浮点数则不能使用等值判断

Java浮点数都是用科学计数法来存储数据的，无论是单精度还是双精度在存储中都分为三个部分：

        1、符号位Sign : 0代表正，1代表为负，是第一位

        2、指数位Exponent：用于存储科学计数法中的指数数据，单精度为8位，双精度11位。用指数部分的值（8位/11位unsigned）的值减去偏移附加值得到该数实际的指数。例如值为200，实际指数为73=200-127，对于双精度的double来说常量1023

        3、尾数部分Mantissa

double d = 0.1d; 
long l = Double.doubleToLongBits(d); //long类型和double类型都是64位的,他们的内存大小一样,这个
//函数的做法就是把double对应的内存结构复制到同样大小的long类型变量的内存结构中.返回这个long值 System.out.println(t.getLongBits(l));

样例17.625在内存中的存储为：

        1、首先要把17.625换算成二进制：10001.101

                ①整数部分：除以2，直到商为0，余数反转

                ②小数部分：乘以2，直到乘位为0，进位顺序取。(即：乘2取整法)

        2、再将10001.101右移，直到小数点前只剩1位，1.0001101*2^4 ，右移动了四位。

底数：因为小数点前必为1，所以IEEE规定只记录小数点后的就好。所以，此处的底数为0001101

指数：实际为4，必须加上127（转出的时候，减去127/1023），所以为131。也就是10000011

        3、符号：因为是正数，所以是0

        4、综上所述，17.625在内存中的存储格式是：01000001 10001101 00000000 00000000

在Java中浮点数无法精确存放，除非使用BigDecimal

float：4B:1.4E-45到3.4028235E38 保存7-8位有效数据

double：8B:4.9E-324到1.7976931348623157E308 保存15-16位有效数据

注意：浮点数无法正确存放

表示方法：

        1、十进制数形式。由数字和小数点组成，且必须有小数点，如0.123, 1.23, 123.0

        2、科学计数法形式。如：123e3或123E-3，其中e或E之前必须有数字，且e或E后面的指数必须为整数

        3、f或者F表示float，而d或者D代表double。例如123f或者123.45D，系统默认为double类型

Java精确计算问题

关键字strictfp是strict float point的缩写，指的是精确浮点，它是用来确保浮点数运算的准确性。

JVM在执行浮点数运算时，如果没有指定strictfp关键字，此时计算结果可能会不精确，而且计算结果在不同平台或厂商的虚拟机上会有不同的结果，导致意想不到的错误。而一旦使用了strictfp来声明一个类、接口或者方法，那么在所声明的范围内，Java编译器以及运行环境会完全依照IEEE二进制浮点数算术标准来执行，在这个关键字声明的范围内所有浮点数的计算都是精确的。

需要注意的是，当一个类被strictfp修饰时，所有方法都会自动被strictfp修饰。因此，strictfp可以保证浮点数运算的精确性，而且在不同的硬件平台会有一致的运行结果。但是精确计算事实上还是没有得到保障，这是受到存储方式的限制。需要精确计算还是以来BigDecimal实现的。

常见数学计算

Java的Math类中包含了用于执行基本数学运算的属性和方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。

Math的方法都被定义为static 形式，通过Math类可以在主函数中直接调用。

        1、Math.sqrt()计算平方根

int k=16; //如果不能执行计算，则返回NaN 
double res=Math.sqrt(k); 
System.out.println(res);

        2、Math.pow(a, b)计算a的b次方

        3、Math.max(a,b)计算最大值   Math.min(a,b)计算最小值

        4、Math.abs()求绝对值

        5、Math.ceil天花板的意思，就是返回大的值；floor地板的意思，就是返回小的值；round四舍五入，float时返回int值，double时返回long值

double d1=-1234.567; 
System.out.println(Math.ceil(d1));//-1234.0 
System.out.println(Math.floor(d1));//-1235.0 
System.out.println(Math.round(d1)); //-1235 容易出错的位置 

d1=1234.567; 
System.out.println(Math.ceil(d1)); //1235.0 
System.out.println(Math.floor(d1));//1234.0 
System.out.println(Math.round(d1)); //1235

        6、random 取得一个大于或者等于0.0小于不等于1.0的随机数

字符类型char

Java中存放字符采用的是Unicode编码字符集，2B，0-65535

        1、字符类型的变量可以当作整数使用

        2、char c='a'; 注意：这里使用的是单引号，不是双引号，单引号中只能包含一个字符

                需要记忆： '0' < 'A' <'a'

        3、Java也提供转义字符，以反斜杠（\）开头，将其后的字符转变为另外的含义

\ddd 1到3位8进制数所表示的字符(ddd) 例如'\110'实际就是字符H

\uxxxx 1到4位16进制数所表示的字符(xxxx)，例如'\u9110'表示字符'鄐'

\’ 单引号字符,例如'\''

\" 双引号字符,例如'"'实际上是可以的，但是这样写可读性非常差，所以建议使用'\"'

\\ 反斜杠字符

基本使用

char c='h'; 
System.out.println((int)c); //获取'h'字符对应的unicode编码值 104 
//GB2312 

System.out.println(c); 

// c='ab' 语法报错，因为只能对应一个字符 

//引入转移字符 
c='\''; 
c='\110'; 
System.out.println(c);//H 
System.out.println((int)c);//72 

c='\u0050'; 
System.out.println(c); //P 
System.out.println((int)c);//80

布尔类型  boolean

boolean 数据类型有两种文字值：true真和false假

在Java编程语言中boolean类型只允许使用boolean值，在整数类型和boolean类型之间无转换计算

boolean类型被编译为int类型，等于是说JVM里占用字节和int完全一样，int是4个字节，于是boolean也是4字节

boolean数组在Oracle的JVM中，编码为byte数组，每个boolean元素占用8位=1字节

基本数据类型转换

小转大自动转换

byte b1=123; 
long k1=b1; 
double kk=k1; 
System.out.println(kk); 

long kk = 123456L; 
float ff=kk; //没有错误。float 4B long 8B

大转小需要强制转换

double dd=123.567; 
long kk=(long)dd; 
System.out.println(kk);

类型转换的语法：

int k=100; 
char cc=(char)k; //强制类型转换：窄化操作 

char k='d'; 
System.out.println((int)k); 

boolean bb=true; 
System.out.println((int)bb);//因为boolean类型和数值类型之间没有任何对应关系，所以这里的强转会报语法错误

double

float f1=123.456;//语法报错，因为系统默认带小数点的数据为double类型，所以123.456是double 类型的数据，而声明f1为float，所以这里需要进行数据类型转换或者进行特殊声明。如果浮点数转换为整数 是直接截断小数部分。 

float f1=(float)123.456; 

float f1=123.456f; //数字末尾的f类似于数字末尾的L，用于进行数据类型的说明，f/F表示这是一个 float类型的数据 d/D表示是一个double类型的数据

复合数据类型

复合数据类型包括：class类、interface接口、数组。

null索引在运行时并没有对应的类型，但它可以被转换为任何类型（不能是简单类型）。

索引类型的默认值就是null

常量

常量就是指在程序执行期间其值不能发生变化的数据，常量是固定的。如整型常量123，实型常量1.23，字符常量'A'，布尔常量true等

需求：要求用户键盘输入一个整数的半径值，计算圆的面积

Scanner sc = new Scanner(System.in); 
System.out.println("请输入半径值：要求整数"); 
int r=0;//定义一个变量 
r=sc.nextInt();//会等待用户输入整数值，如果不正确则会有红色报错信息 
//计算园的面积 
double res=3.14*r*r; //Math.pow(r, 2) 
//输出计算结果 
System.out.println("半径值为"+r+"的圆形面积为"+res);