JAVA-基礎-boolean數據類型詳解


布爾類型

Java 有一種表示邏輯值的簡單類型,稱為布爾型。它的值只能是真或假這兩個值中的一個。它是所有的諸如下面的程序說明了布爾類型的使用: 

  

 1 // Demonstrate boolean values. 
 2 class BoolTest { 
 3 public static void main(String args[]) { 
 4 boolean b; 
 5  
 6 b = false; 
 7 System.out.println("b is " + b); 
 8 b = true; 
 9 System.out.println("b is " + b); 
10 // a boolean value can control the if statement 
11 if(b) System.out.println("This is executed."); 
12 b = false; 
13 if(b) System.out.println("This is not executed."); 
14 // outcome of a relational operator is a boolean value 
15 System.out.println("10 > 9 is " + (10 > 9)); 
16 } 
17 } 

這個程序的運行結果如下所示: 

   1 b is false 2 b is true 3 This is executed. 4 10 > 9 is true  

關於這個程序有3件有趣的事情要注意。首先,你已經看到,當用方法println ( ) 輸出布爾的值時,顯示的是“true ”或“false”。第二,布爾變量的值本身就足以用來控制if語句。沒有必要將if語句寫成像下面這樣: 

 1 if(b == true) ...  

第三,關系運算符(例如<)的結果是布爾值。這就是為什么表達式10>9 的顯示值是“true”。此外,在表達式10>9 的兩邊額外的加上括號是因為加號“+”運算符比運算符“>”的優先級要高。

JAVA布爾類型進行邏輯運算和按位運算的區別

從結果上,2種運算結果都是一樣,但邏輯運算會有“短路”現象,按位的沒有,而按位又比邏輯運算多了“異或”功能。

短路現象

 1 class br {
 2   static boolean f1() {
 3     return false;
 4   }
 5   static boolean f2() {
 6     return true;
 7   }
 8   static boolean f3() {
 9     return true;
10   }
11 }
12   
13 boolean f_1 = br.f1()&&br.f2()&&br.f3();

結果為false,當因為f1()就為false,那么后面的&&運算不用進行都知道結果了,JAVA就會發生“短路”對后面的運算乎略,性能提高。

 1 boolean f_2 = br.f2()||br.f1()||br.f3(); 

結果true,同樣f2()為true,后面一樣不用再運算了。
好像很方便又高效,但還是有缺點。

 1 boolean f_3 = br.f2()||br.f3()&&br.f1(); 

結果就變成true,正確應該是false,這就是“短路”造成的錯誤了,想獲得正確的答案就需要加括號:

 1 f_3=( br.f2()||br.f3())&&br.f1(); 

按位運算提供邏輯沒有的異或功能:

 1 boolean f = true^true; 

結果f = false;

 

boolean到底占幾個字節?

  

為什么要問這個問題,首先在Java中定義的八種基本數據類型中,除了其它七種類型都有明確的內存占用字節數外,就boolean類型沒有給出具體的占用字節數,因為對虛擬機來說根本就不存在 boolean 這個類型,boolean類型在編譯后會使用其他數據類型來表示,那boolean類型究竟占用多少個字節?帶着疑問,隨便網上一搜,答案五花八門,根據 https://www.jianshu.com/p/2f663dc820d0的總結基本有以下幾種:

1、1個bit

理由是boolean類型的值只有true和false兩種邏輯值,在編譯后會使用1和0來表示,這兩個數在內存中只需要1位(bit)即可存儲,位是計算機最小的存儲單位。

2、1個字節

理由是雖然編譯后1和0只需占用1位空間,但計算機處理數據的最小單位是1個字節,1個字節等於8位,實際存儲的空間是:用1個字節的最低位存儲,其他7位用0填補,如果值是true的話則存儲的二進制為:0000 0001,如果是false的話則存儲的二進制為:0000 0000。

3、4個字節

理由來源是《Java虛擬機規范》一書中的描述:“雖然定義了boolean這種數據類型,但是只對它提供了非常有限的支持。在Java虛擬機中沒有任何供boolean值專用的字節碼指令,Java語言表達式所操作的boolean值,在編譯之后都使用Java虛擬機中的int數據類型來代替,而boolean數組將會被編碼成Java虛擬機的byte數組,每個元素boolean元素占8位”。這樣我們可以得出boolean類型占了單獨使用是4個字節,在數組中又是1個字節。

顯然第三條是更准確的說法,那虛擬機為什么要用int來代替boolean呢?為什么不用byte或short,這樣不是更節省內存空間嗎。大多數人都會很自然的這樣去想,我同樣也有這個疑問,經過查閱資料發現,使用int的原因是,對於當下32位的處理器(CPU)來說,一次處理數據是32位(這里不是指的是32/64位系統,而是指CPU硬件層面),具有高效存取的特點。

最后的總結:

根據http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/datatypes.html官方文檔的描述:

boolean: The boolean data type has only two possible values: true and false. Use this data type for simple flags that track true/false conditions. This data type represents one bit of information, but its "size" isn't something that's precisely defined.

布爾類型:布爾數據類型只有兩個可能的值:真和假。使用此數據類型為跟蹤真/假條件的簡單標記。這種數據類型就表示這一點信息,但是它的“大小”並不是精確定義的。

可以看出,boolean類型沒有給出精確的定義,《Java虛擬機規范》給出了4個字節,和boolean數組1個字節的定義,具體還要看虛擬機實現是否按照規范來,所以1個字節、4個字節都是有可能的。這其實是運算效率和存儲空間之間的博弈,兩者都非常的重要。

 


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