温故而知新---Java

Posted 2020-10-01 Confesser

Java温故而知新

学习不仅要学习新的东西，而且还要时不时的回过头捡漏...

本文参考老马说编程系列等文，在此推荐大家关注老马说编程系列文章

正文

基础知识

数据类型主要是为了对数据进行分类，方便理解和操作，在Java中，有如下基本数据类型：

• 整数类型：有四种整型 byte/short/int/long，内存空间分别占用1/2/4/8个字节
• 小数类型：有两种类型 float/double，，内存空间分别是占用4/8个字节
• 字符类型：char，表示单个字符，内存空间是占用2个字节
• 真假类型：boolean，表示真假

对象是一种基本数据类型、数组和其他对象组合而成的一个比较复杂的数据类型

内存可以直接理解成一个很长的数组，CPU可以直接定位到内存中的任何一个位置

变量的起源是由于将数据类型置于内存后，为了方便地找到和操作这个数据，给这个位置起的一个名字；所以叫变量，是因为它仅仅表示的是内存中的位置，这个位置存放的值是可以变化的

内存表示

一个基本类型变量，内存中只会有一块对应的内存空间。但数组有两块，一块用于存储数组内容本身，另一块用于存储内容的位置。

上图在进一步解释，就是我们经常说的，基本数据类型保存的是值本身，而引用类型保存的是值所在的位置

 运算规则

运算时要注意结果的范围，使用恰当的数据类型。两个正数都可以用int表示，但相乘的结果可能就会超，超出后结果会令人困惑

int a = 2147483647*2; //2147483647是int能表示的最大值

a的结果是-2。为什么是-2我们暂不解释，要避免这种情况，我们的结果类型应使用long，但只改为long也是不够的，因为运算还是默认按照int类型进行，需要将至少一个数据表示为long形式，即在后面加L或l，下面这样才会出现期望的结果：

long a = 2147483647*2L;

另外，需要注意的是，整数相除不是四舍五入，而是直接舍去小数位：

double d = 10/4;

结果是2而不是2.5，如果要按小数进行运算，需要将至少一个数表示为小数形式，或者使用强制类型转化，即在数字前面加(double)，表示将数字看做double类型，如下所示任意一种形式都可以：

double d = 10/4.0; 

double d = 10/(double)4;

 

在进行小数运算的时候，经常会出现一些很奇怪的值，比如执行

这是由于计算机底层对于浮点数(小数)表示并不精确导致的，归根到底都是由于2进制的原因

自增/自减是对自己做加一和减一操作，但每个都有两种形式，一种是放在变量后，例如a++, a--，另一种是放在变量前，例如++a, --a

1 int a = 0;
2 System.out.println(a++);//0
3 int b = 0;
4 System.out.println(++b);//1
5 int c = 0;
6 System.out.println(c--);//0
7 int d = 0;
8 System.out.println(--d);//-1

逻辑运算符具体有如下几种

• 与(&)：两个都为true才是true，只要有一个是false就是false
• 或(|)：只要有一个为true就是true，都是false才是false
• 非(!)：针对一个变量，true会变成false, false会变成true
• 异或(^)：两个相同为false, 两个不相同为true
• 短路与(&&): 和&类似，不同的是A&B，如果A是false还需在判断B是false，而A&&B，如果A是false，那么直接就是false
• 短路或 (||)：与|类似，不同的是A|B，如果A是true还需在判断B是true，而A||B，如果A是true，那么直接就是true

补充

补码

二进制使用最高位表示符号位，用1表示负数，用0表示正数。但负数表示不是简单的将最高位变为1，比如：

• byte a = -1，如果只是将最高位变为1，二进制应该是10000001，但实际上，它应该是11111111。
• byte a=-127，如果只是将最高位变为1，二进制应该是11111111，但实际上，它却应该是10000001。

这种表示法称为补码表示法，而符合我们直觉的表示称为原码表示法，补码表示就是在原码表示的基础上取反然后加1。取反就是将0变为1，1变为0。为什么负数要使用补码的形式呢？这是因为补码在计算加减的时候能保证是正确的！

位移操作

• 左移：操作符为<<，向左移动，右边的低位补0，高位的就舍弃掉了，将二进制看做整数，左移1位就相当于乘以2。

• 无符号右移：操作符为>>>，向右移动，右边的舍弃掉，左边补0。

• 有符号右移：操作符为>>，向右移动，右边的舍弃掉，左边补什么取决于原来最高位是什么，原来是1就补1，原来是0就补0，将二进制看做整数，右移1位相当于除以2。

 有的小数计算为什么是正确的

System.out.println(0.1f+0.1f);  //0.2

System.out.println(0.1f*0.1f);　　//0.010000001

 

 按照上面所说的，第一行应该不等于0.2才是正确的，但是为什么等于0.2呢？其实，这只是Java语言给我们造成的假象，计算结果其实也是不精确的，但是由于结果和0.2足够接近，在输出的时候，Java选择了输出0.2这个看上去非常精简的数字，而不是一个中间有很多0的小数。在误差足够小的时候，结果看上去是精确的，但不精确其实才是常态。如果真的需要比较高的精度，一种方法是将小数转化为整数进行运算，运算结束后再转化为小数，另外的方法一般是使用十进制的数据类型，这个没有统一的规范，在Java中是BigDecimal