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Java 编程基础（二）：赋值

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1. 基本数据类型的存储大小、取值范围、默认值、包装器类型

基本数据类型 存储大小 取值范围 默认值 包装器类型
byte 1 个字节 [-27, -27-1], 即 [-128, 127] 0 Byte
short 2 个字节 [-215, 215-1] 0 Short
int 4 个字节 [-231, 231-1] 0 Integer
long 8 个字节 [-263, 263-1] 0L Long
float 4 个字节（符合 IEEE 754 标准） [-3.402823e+38, -1.401298e-45] + [1.401298e-45, 3.402823e+38] 0.0f Float
double 8 个字节（符合 IEEE 754 标准） [-1.797693e+308, -4.9000000e-324] + [4.9000000e-324, 1.797693e+308] 0.0d Double
char 2 个字节 [Unicode 0, Unicode 216-1] ‘\u0000’, 即字符’0’ Character
boolean 4 个字节 true 和 false false Boolean

2. 为什么 Java 中 byte 类型的取值范围为 -128~127

3. 给 long 类型赋值时有什么需要注意的

  • 给 long 类型赋值时，如果常量超出了 int 的表示范围 -2^31 ~ 2^31 -1，需要在常量后面加大写字母 L（或小写字母），这是因为整型常量默认是 int 类型的
  • 很多开发规范里为防止字母 L 的小写和数字 1 混淆，建议使用大写

4. 浮点类型 float、double 分别占几个字节？赋值时有什么需要注意的

  • 分别占 4、8 个字节
  • 因为浮点类型默认是 double 类型，所以对于 float 类型需要在后面加大写字母 F 或小写字母 f

5. 布尔类型 boolean 占用几个字节

  • 在《Java 虚拟机规范》一书中的描述：“虽然定义了 boolean 这种数据类型，但是只对它提供了非常有限的支持。在 Java 虚拟机中没有任何供 boolean 值专用的字节码指令，Java 语言表达式所操作的 boolean 值，在编译之后都使用 Java 虚拟机中的 int 数据类型来代替，而 boolean 数组将会被编码成 Java 虚拟机的 byte 数组，每个 boolean 元素占 8 位”
  • 也就是说 JVM 规范指出 boolean 当做 int 处理，也就是 4 字节，boolean 数组当做 byte 数组处理。这样我们可以得出 boolean 类型单独使用是 4 个字节，在数组中是确定的 1 个字节

6. 那虚拟机为什么要用 int 来代替 boolean 呢，为什么不用 byte 或 short，这样不是更节省内存空间吗

  • 使用 int 的原因是，对于当下 32 位的处理器 CPU 来说，一次处理数据是 32 位（这里不是指的是 32/64位系统，而是指 CPU 硬件层面）
  • 因为 CPU 寻址系统只能 32 位 32 位地寻址，具有高效存取的特点。32 位 CPU 使用 4 个字节是最为节省的，哪怕是 1 个 bit 它也是占用 4 个字节

7. 字符类型占用几个字节，怎么表示

  • 字符类型 char 表示一个字符，这个字符可以是中文字符，也可以是英文字符。占用2 个字节，赋值时把常量字符用单引号括起来
  • 大部分的常用字符用一个 char 就可以表示，但有的特殊字符用一个 char 表示不了。It has a minimum value of ‘\u0000’ (or 0) and a maximum value of ‘\uffff’ (or 65,535 inclusive)（跟 Android 方法数限制的 65535 是巧合吗）

8. 数字类型直接量之间的赋值

  • 直接量是在程序中直接出现的常量值。将整数类型的直接量赋值给整数类型的变量时，只要直接量没有超出变量的取值范围，即可直接赋值。如果直接量超出了变量的取值范围，则会导致编译错误
  • 整数类型的直接量默认是 int 类型。如果直接量超出了 int 类型的取值范围，则必须在其后面加上字母 L 或 l，将直接量显性声明为 long 类型，否则会导致编译错误
  • 浮点类型的直接量默认是 double 类型。如果要将直接量表示成 float 类型，则必须在其后面加上字母 F 或 f。将 double 类型的直接量赋值给 float 类型的变量是不允许的，会导致编译错误

9. 基本数据类型之间的转换

  • 数字类型转换

    • 不同的数字类型对应不同的范围，按照范围从小到大的顺序依次是：byte、short、int、long、float、double
    • 将小范围类型的变量转换为大范围类型称为拓宽类型，不需要显性声明类型转换；将大范围类型的变量转换为小范围类型称为缩窄类型，必须显性声明类型转换，否则会导致编译错误

  • 字符类型与数字类型之间的转换

    • 字符类型与数字类型之间可以进行转换
    • 将数字类型转换成字符类型时，只使用整数的低 16 位（因为字符类型占用 2 个字节；浮点数类型将整数部分转换成字符类型）
    • 将字符类型转换成数字类型时，字符的统一码转换成指定的数值类型。如果字符的统一码超出了转换成的数值类型的取值范围，则必须显性声明类型转换。

  • 布尔类型不能与其他基本数据类型进行转换

    • 布尔类型不能转换成其他基本数据类型，其他基本数据类型也不能转换成布尔类型

10. 局部变量的默认赋值是怎样的

  • Local variables are slightly different; the compiler never assigns a default value to an uninitialized local variable. If you cannot initialize your local variable where it is declared, make sure to assign it a value before you attempt to use it. Accessing an uninitialized local variable will result in a compile-time error. – 试图访问一个没有初始化的局部变量会导致编译时错误
  • Official Reference: https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/datatypes.html

11. 新建一个基本类型的数组有哪几种写法

  1. int[] arr = {1, 2, 3}; 简单粗暴派（毛）
  2. int[] arr = new int[] {1, 2, 3}; 左右逢源派（周）
  3. int[] arr = new int[3]; arr[0] = 1; arr[1] = 2; arr[2] = 3; 学院教条派（王）

12. int[] arr = new int[3] {1, 2, 3} 这种写法是否正确，为什么

  • 不正确
  • 可以这么理解，因为初始值已经决定了长度，再指定一个长度，如果不一致，计算机将无所适从（说白了，JVM 还没有那么智能，也许将来新版本会改进这个问题）

13. 数组在内存中的表示形式是怎样的

  • 数组在内存中两块内存空间
  • 一块用于存储数组内容本身，另一块用于存储数组第一个元素内容在内存中的实际位置

14. 为什么数组要用两块空间，不能只用一块吗

  • 为了方便不同长度的数组之间的赋值
  • 也就是说，给数组变量赋值和给数组中元素赋值是两回事。给数组中元素赋值是改变数组内容，给数组变量赋值则会让变量在内存中指向一个不同的位置
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