基本数据类型与封装类

2019-04-23  本文已影响0人  炖土豆块

1)基本数据类型
Java的基本数据类型有8种,包括byte,char,short,int,long,double,float,boolean。
基本数据类型是基于数值的,因此它并没有类的概念,这一思想与Java是纯面向对象语言这一特点相违背,但是依旧没有将基本数据类型舍弃。
对于基本数据类型明显的优点就是:
<1>存储的是具体数值,没有操作数据的方法,占用的内存空间小;
<2>存储位置是在栈的局部变量表中,并且存储的是具体数值,有更高的性能。
当然,缺点也是显而易见的,就是没有操作数据的方法。
2)包装类
每种基本数据类型都对应一种包装类型。



3)具体行为细节(Integer)
构造方法:

     /*根据int构建Integer*/
    public Integer(int value) {
        this.value = value;
    }
    /*将字符串转换成Integer类型*/ 
    public Integer(String s) throws NumberFormatException {
        this.value = parseInt(s, 10);
    }

对于构造一个Integer类型的对象还可以使用下面的方法,但是其与使用new构造的是有区别的:

Integer a = 80;

<1>首先int 与Integer比较Integer会先自动拆箱为int,然后比较

       int i9 = 128;
        Integer i10 = new Integer(128);
        System.out.println(i9==i10);//true

        int i11 = 127;
        Integer i12 = new Integer(127);
        System.out.println(i11==i12);//true

<2>Integer与Integer比较,如果是通过int来创建的,在-128~127范围内是相等的,在范围外是不等的;如果是通过new 出来的则一定不相等(两个不同的对象,不可能相等的)。
因为对于通过int来的Integer对象实际是通过使用valueOf(int i)方法的,而valueOf(int i)中使用到Integer的缓存策略。对于-128 ~ 127内的值在创建Integer对象时候是存放在缓冲区的,当又有Integer创建该对象时候,则直接使用缓冲区里的。而对于范围外的使用int则是通过new一个对象创建的,所以对于int而来的Integer在-128 ~ 127两侧是有区别的

        Integer i1 = 127;
        Integer i2 = 127;
        System.out.println(i1==i2);//true

        Integer i3 = 128;
        Integer i4 = 128;
        System.out.println(i3==i4);//false

        Integer i13 = new Integer(127);
        Integer i14 = new Integer(127);
        System.out.println(i13==i14);//false

        Integer i15 = new Integer(128);
        Integer i16 = new Integer(128);
        System.out.println(i15==i16);//false

<3>Integer与Integer比较,通过int与new方法时候,都是不相等的,首先在范围内,int是直接存放在缓冲区而new是新建了一个对象,肯定不相等的,而范围外,则都是通过new对象新建的,也一定不相等。

        Integer i5 = 127;
        Integer i6 = new Integer(127);
        System.out.println(i5==i6);//false

        Integer i7 = 128;
        Integer i8 = new Integer(128);
        System.out.println(i7==i8);//false

parseInt(s,10);是将字符串s解析成指定参数(这里是10,也就是十进制)的进制,也就是按照指定进制解析字符串,解析成的是十进制的数,下面是源码:

public static int parseInt(String s, int radix)
                throws NumberFormatException
    {
        /*
         * WARNING: This method may be invoked early during VM initialization
         * before IntegerCache is initialized. Care must be taken to not use
         * the valueOf method.
         */

        if (s == null) {
            throw new NumberFormatException("null");
        }
      /*MIN_RADIX值为2,如果转成二进制以下,则抛出NumberFormatException异常*/
        if (radix < Character.MIN_RADIX) {
            throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                            " less than Character.MIN_RADIX");
        }
       /*MAX_RADIX为36,如果转成36进制以上,也抛出异常*/
        if (radix > Character.MAX_RADIX) {
            throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                            " greater than Character.MAX_RADIX");
        }
        //用于存放解析后的数据
        int result = 0;
        //负数flag
        boolean negative = false;
        int i = 0, len = s.length();
        int limit = -Integer.MAX_VALUE;
        int multmin;
        int digit;
      /*输入的字符串长度>0,方操作*/
       if (len > 0) {
          /*先对字符串的正负进行判断*/
            char firstChar = s.charAt(0);
            if (firstChar < '0') { // Possible leading "+" or "-"
                if (firstChar == '-') {
                    negative = true;
                    limit = Integer.MIN_VALUE;
                } else if (firstChar != '+')
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
              
                if (len == 1) // Cannot have lone "+" or "-"
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                i++;
            }
            //正数得到-Integer.MAX_VALUE/radix;负数得到Integer.MIN_VALUE/radix
            multmin = limit / radix;
            while (i < len) {
                // Accumulating negatively avoids surprises near MAX_VALUE
                //将每位上的字符转成对应的数值,按照指定进制 
                digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);
                //如果<0说明就不是字符
                if (digit < 0) {
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                }
                  //如果转换后的超出该进制的范围就抛出异常
                if (result < multmin) {
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                }
              //如果转换后的在加上下一位后超出该进制的范围就抛出异常
                result *= radix;
                if (result < limit + digit) {
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                }
                //采用减法将数加在result上
                result -= digit;
            }
        } else {
        /*否则抛出NumberFormatException异常*/
            throw NumberFormatException.forInputString(s);
        }
        //如果是负数直接输出,如果是正数就加个负号输出
        return negative ? result : -result;
    }

Integer中的常量:

   /*int数值所表示的最大值2^31-1。*/
   @Native public static final int   MIN_VALUE = 0x80000000;
  /*int数值所表示的最小值-2^31*/
   @Native public static final int   MAX_VALUE = 0x7fffffff;

   /*int的类实例*/
   @SuppressWarnings("unchecked")
   public static final Class<Integer>  TYPE = (Class<Integer>) Class.getPrimitiveClass("int");

   /**
    * All possible chars for representing a number as a String
    */
   final static char[] digits = {
       '0' , '1' , '2' , '3' , '4' , '5' ,
       '6' , '7' , '8' , '9' , 'a' , 'b' ,
       'c' , 'd' , 'e' , 'f' , 'g' , 'h' ,
       'i' , 'j' , 'k' , 'l' , 'm' , 'n' ,
       'o' , 'p' , 'q' , 'r' , 's' , 't' ,
       'u' , 'v' , 'w' , 'x' , 'y' , 'z'
   };
   /*用于表示二进制补码二进制形式的 int值的位数*/
   public static final int SIZE = 32;
   /*用于表示二进制补码二进制形式的 int值的字节数。*/
   public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

常用方法:
String toString():返回字符串类型的表示该Integer对象

public String toString() {
        return toString(value);
    }

String toString(int i):将i按照十进制转成字符串

   public static String toString(int i) {
      //如果超出Integer的取值范围直接返回最小值
        if (i == Integer.MIN_VALUE)
            return "-2147483648";
      //根据是正数还是负数,然后定义字符串长度
        int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);
        char[] buf = new char[size];
        //
        getChars(i, size, buf);
        //将char数值转成字符串
        return new String(buf, true);
    }

getChars(int i, int index, char[] buf):
将表示整数i的字符放入字符数组buf中。字符从指定索引处的最低有效数字(不包括)开始向后放入缓冲区,并从那里向后工作。(api中解释)。应该就是将指定的数i装进字符数组buf中。

 static void getChars(int i, int index, char[] buf) {
        int q, r;
        int charPos = index;
        char sign = 0;

        if (i < 0) {
            sign = '-';
            i = -i;
        }

        // Generate two digits per iteration
        while (i >= 65536) {
            q = i / 100;
        // really: r = i - (q * 100);
            r = i - ((q << 6) + (q << 5) + (q << 2));
            i = q;
            buf [--charPos] = DigitOnes[r];
            buf [--charPos] = DigitTens[r];
        }

        // Fall thru to fast mode for smaller numbers
        // assert(i <= 65536, i);
        for (;;) {
            q = (i * 52429) >>> (16+3);
            r = i - ((q << 3) + (q << 1));  // r = i-(q*10) ...
            buf [--charPos] = digits [r];
            i = q;
            if (i == 0) break;
        }
        if (sign != 0) {
            buf [--charPos] = sign;
        }
    }

String toString(int i,int radix):将i按照radix指定的进制转成字符串

public static String toString(int i, int radix) {
        if (radix < Character.MIN_RADIX || radix > Character.MAX_RADIX)
            radix = 10;

        /* Use the faster version */
        if (radix == 10) {
            return toString(i);
        }

        char buf[] = new char[33];
        boolean negative = (i < 0);
        int charPos = 32;

        if (!negative) {
            i = -i;
        }

        while (i <= -radix) {
            buf[charPos--] = digits[-(i % radix)];
            i = i / radix;
        }
        buf[charPos] = digits[-i];

        if (negative) {
            buf[--charPos] = '-';
        }

        return new String(buf, charPos, (33 - charPos));
    }

对于常用的进制转化有以下方法:
转二进制:

public static String toBinaryString(int i) {
        return toUnsignedString0(i, 1);
    }

转十六进制

public static String toHexString(int i) {
        return toUnsignedString0(i, 4);
    }

转八进制

public static String toOctalString(int i) {
        return toUnsignedString0(i, 3);
    }

valueOf(String s ,int redix):将指定字符串按照指定进制的Integer类型的数

public static Integer valueOf(String s, int radix) throws NumberFormatException {
        return Integer.valueOf(parseInt(s,radix));
    }

valueOf(int i):将i转成Integer类型实例

 public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

valueOf(String s):指定字符串转成十进制Integer类型实例

public static Integer valueOf(String s) throws NumberFormatException {
        return Integer.valueOf(parseInt(s, 10));
    }

parseInt()与valueOf()的区别:
<1>两者都是将字符串转成"整型";
<2>parseInt()是转成int类型的,而valueOf()是转成Integer类型的,在valueOf()方法中就使用到了parseInt()方法,然后再进行装箱操作。

2.常见面试
1) short s1 = 1;s1 = s1+1;与short s2 = 1;s2 += s2;的分别?
s1是short类型的,而s1 = s1+1;中的1默认是int类型的,s1+i(int类型)会自动将计算结果升为int类型的,而将int类型的值给short类型会出现类型转换错误。而s2+=s2;其中+=是java规定的运算符,会做特殊处理,不会出现错误。
类型转换:Java语言是一种强类型语言,因此变量或者常量必须有类型,而每种类型都是有区别的,不同类型的值在转换的时候是有规则的:
<1>自动类型转换:编译器自动完成,不需要在程序中完成的。其明显特点就是从小到大,有以下顺序:byte->short(char)->int->long->float->double;但是由于在存储时候精度问题会造成数据精度的损失。
<2>强制类型转换:也就是需要在程序中完成的转换,必须通过手动方式完成。顺序与自动类型转换正好相反double->float->long->int->short(char)->byte;语法(int 转short)int i = 10;
short i2 = (short)i;强制类型转换通常都会造成精度损失。
2)int与Integer的区别
<1>int是Java的8种基本数据类型中的一种,并不是类,Integer是Java对int的包装类;
<2>int存储的是具体数值,存放在栈的局部变量表中,并且没有具体的操作方法,而Integer则是对应的对象,应该是在堆内存中的,存在对对象的操作方法;
<3>int类型的初始值是0;而Integer的初始值的null。
3)"=="与equals的区别:
"==",在比较基本数据类型的时候是比较的是数值大小;
在比较引用数据类型的时候是比较的地址,两个对象是否为同一个对象的引用;
equals:只能用于比较基本数据类型,是比较的是内容是否相等。
4)"<<",">>,">>>"的区别
"<<"是无符号左移,不足补0;
">>"是有符号右移,原来是正数补1,负数补0;
">>>"是无符号右移,一律补0。
5)char能否存储一个汉字?
能的,Unicode字符集中包含了汉字,Unicode大多是16位的,而char是取值范围是16位因此能存储,但是对于有些生僻字是不可以的。
6)byte a = 127; a+=5;输出a是多少?
是-124;对于byte的取值范围是-128 ~ 127,当a+=5后应该是132,但是由于取值范围,所以a+=1后a就是-128了,然后a+4就是-124了(通过二进制可以明显看出)。
7)java 中float a = 3.4;是否正确?
是不对的,3.4是双精度类型,属于double,而double转float必须强制类型转换,这里没用,是不对的,应该float a = (float)3.4;或者使用f标识3.4为单精度,也就是float a = 3.4f;
8)float及double的组成:
浮点型都是使用科学计数法存储的,也就是分成三部分,分别是:
符号位:0为正数,1为负数
指数位:指数数据
尾数部分:尾数数据。
注意:浮点型在进行运算的时候大多会出现精度损失!!
9)switch语句能否作用在byte,short,long,String上?
jdk1.7之前是除了String,long,double,float都可以的,jdk1.7之后除了long,double,float都是可以的。switch是支持int类型的,而byte、char、short都是可以隐式转换的,而long,,double,float不可以,因此long始终是不可以的。

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