Java基本数据类型详解（为什么byte的范围是-2^7 ~ 2^7-1？）

Posted 2022-01-28 糠猪

Java基本数据类型详解（为什么byte的范围是-2^7 ~ 2^7-1？）

Java中有哪些数据类型？

1. 基本数据类型

   byte（-2^7 ~ 2^7-1，占用一个字节）

   short（-2^15 ~ 2^15-1，占用两个字节）

   char（用于存放字符，占用两个字节）

   int（-2^31 ~ 2^31-1，占用四个字节）

   long（-2^63 ~ 2^63-1，占用八个字节）

   float（-2^7 ~ 2^7-1，占用四个个字节）

   double（-2^7 ~ 2^7-1，占用八个字节）

2. 引用数据类型

byte范围为什么不是-2^8 ~ 2^8？

我们都知道计算机底层用二进制的形式存储数据，但是计算机存储一个数字并不是直接存储该数字对应的二进制数字，而是存储其对应的二进制数字的补码。

什么是原码，反码，补码？

原码，反码，补码是计算机对数字的二进制表示方法。

原码：将最高位作为符号位（0为正，1为负），其余位数用来表示此数字绝对值的大小。

反码：如果是正数，与原码相同；如果是负数，符号位不变，其余位取反。

补码：如果是正数，与原码相同；如果是负数，则将数字的反码加上1。

例如：

数值	原码	反码	补码
6	0000 0110	0000 0110	0000 0110
-6	1000 0110	1111 1001	1111 1010

如果符号位是0，那么取值范围应该是0_{127，同样的，如果符号位是1，那么取值范围应该是-0}-127。这里有意思的是-0，原码位1000 0000，补码为（1）0000 0000，有一位溢出。0的补码也是0000 0000，和-0是一样的，因此我们认为-0是没有什么意义的。同时规定1000 0000是-128的补码，这是以一种数码结合的形式，符号位也是数值位。因此byte的曲子范围是-128~127其他数据类型的取值范围的原理也是如此。

Java数据类型之间的转换

类型转换时需要注意几条规则：

1. 不能对布尔值进行转换
2. 高容量转换成低容量时，需要强制类型转换（可能出现内存溢出的问题）
3. 低容量转换成高容量时，自动类型转换

基本数据类型容量的高低（有低到高）

byte < short < char < int < long < float < double

（以下几个问题会在其他随笔中详解）

计算机存储数值为什么使用补码？

字符类型char和几种经典编码表详解

关于Java实数（float，double）详解（为什么float的容量比long高？）