java中int與char之間的互相轉化


引言

在介紹java中int與char之間的互相轉化之前,讓我們先簡單的回顧一些會涉及到的知識。

數據類型

在介紹int與char的轉換之前,我們先來回顧一下java中的基本數據類型:

類型 大小 包裝器類型
boolean - Boolean
char 16-bit Character
byte 8 bits Byte
short 16 bits Short
int 32 bits Integer
long 64 bits Long
float 32 bits Float
double 64 bits Double

ascii碼

其次,我們要知道,在計算機中,所有的數據在存儲和運算時都要使用二進制數表示,例如,像a、b、c、d這樣的字母以及各種符號,還有作為字符的數字,都要使用二進制數字來表示,因此需要一種二進制碼與這些字符的對應關系。

而現在普遍遵守的對應關系就是ASCII編碼,在這里貼幾個字母的ascii碼作為我們的測試對象:

ascii碼(十進制) 字符
97 ‘a’
98 ‘c’
99 ‘d’
100 ‘e’

更多的ascii碼的對應關系可以在這個鏈接里看到:更多ascii碼

int與char的互相轉換

在引言中,我們可以看到,int類型是一個32位的數據類型,因為其位有符號數,所以,其取值范圍為:-2^31 至 2^31 - 1。

char為16位的數據,為無符號數,其范圍為:0 至 2 ^ 32 -1,即 0 - 65535,用十六進制碼來看,則為:’\u0000’ - ‘\uffff’。

再從前面引言中對於ascii碼的描述,我們可以看出,無論是什么字符,在計算機中,其實也是以數字(本質為一個二進制數)的形式存儲的,因此,在java中,無論是一個字符,還是一個字符型變量,實則也是一個數字,所以,可以直接將一個(不超過char的范圍的)數字賦值給一個char變量,即可輸出其結果:

char c1 = 97;
System.out.println(c1);

輸出:

a

可以看到,正確輸出了97的ascii碼所對應的字符:‘a’。

同樣的,我們可以將一個字符賦值給一個int變量,因為字符也是一個數字嘛

int num1 = 'a';
System.out.println(num1);

輸出:

97

甚至,我們可以將一個數字與一個字符在一個表達式中進行計算:

char c2 = 'a' + 1;
int num2 = 'a' + 1;
System.out.println("c2: " + c2);
System.out.println("num2: " + num2);
System.out.println("(char) num2: " + (char) num2);

輸出:

c2:          b
num2:        98
(char) num2: b

因為字符’b’所對應的ascii碼是98,比’a’所對應的97要大1,所以,將’a’加1之后,得到的便是字符’b’了。同時,將int型的num2直接進行強制轉換,也可以得到所期望的’b’。

可能出現的錯誤

從上面一節的描述,我們可以看出,char與int之間的轉換還是相當容易的,但是,也有幾點需要注意,否則,會導致程序中的錯誤。

從引言中的基本數據類型的回顧中,我們可以看出,int是比char范圍更大的,因此,這些錯誤主要便是會出現在從int轉到char的過程中。

char的大小過界

由於char是一個16位的無符號的數據類型,所以其大小范圍是:0 至 2 ^ 32 -1,即 0 - 65535,用十六進制碼來看,則為:’\u0000’ - ‘\uffff’。

雖然我們可以直接以一個數字賦給一個char型的變量,但是,若我們賦的值的大小大於了65536,則會報出錯誤來,如下代碼:

char c3 = 65535;
System.out.println(c3);
char c4 = 65536;
System.out.println(c4);

輸出:

Error:(33, 19) java: 不兼容的類型: 從int轉換到char可能會有損失

報錯是報在了上面代碼中的第3行,即char c4 = 65536,這一行,因此,當對一個char類型賦值的時候,要注意,所賦的值不能超過了65535。

將int變量直接賦給char變量

在上面,我們看到了,可以直接將一個數字賦值給char類型的變量,那是不是我們可以直接將一個int類型的變量賦給一個char類型的變量呢?

答案是否定的,這里,涉及到隱式轉換與顯式轉換的知識。簡單地來講,就是只能從一個范圍較小的數字轉換到一個范圍較大的數字,如32位的int類型到64位的long是可以隱式轉換的,即可以直接把一個int類型的變量賦給一個long類型的變量。

類似的,我們可以直接把一個16位的char類型的變量賦給一個32位的int類型的變量,但是,反之便不可以,需要用顯式轉換。

首先給出一個反例如下:

int num5 = 97;
char c5 = num5;

我這里,本地用的IDE是IDEA,在寫下這段代碼的時候,就已經標紅,報出了錯誤,提示信息為incompatible types, Required: char, Found: int,即類型不匹配,而如果我們直接運行,或者用javac來編譯的話,都會報出如下的錯誤:

Error:(34, 19) java: 不兼容的類型: 從int轉換到char可能會有損失

而如果我們先初始化一個char型的變量c6,將這個變量賦給一個int型的變量呢?

char c6 = 97;
int num6 = c6;
System.out.println("c6: " + c6);
System.out.println("num6: " + num6);

輸出:

c6:   a
num6: 97

是可以正確地輸出的,也可以看出從char到int是可以隱式轉換的。

如果我們確實需要char型到int型的話,需要顯式的強制轉換:

int num7 = 97;
char c7 = (char) num7;
System.out.println(c7);

輸出:

a

這里,由於是強制轉換,將一個較多位數的類型轉換成一個較少位數的類型,因此,可能會有損失發生,若int的數字大於65535,則會丟棄16位以外的數字,如下例:

int num8 = 65536 + 97;
char c8 = (char) num8;
System.out.println(c8);

// 打印num8與c8的十六進制輸出
System.out.println(Integer.toHexString(num8));
System.out.println(Integer.toHexString(c8));

輸出:

a
10061
61

可以看到,num8的十六進制表示為0x0001 0061,直接將第一個字節丟棄,變為0x0061,即97,對應的字符為’a’。

一些技巧

在上面,我們看到了,char其實也是一個數字,所以,可以利用這樣的特性,在編程的時候,使用一些小技巧。

比如,有一個字符為'1',我們想將其變為數字1,或者,我們想將一個int類型的數字1轉換為字符'1',這時,我們就可以這樣寫:

// '1' -> 1
char c9 = '1';
int num9 = c9 - '0';

// 1 -> '1'
int num10 = 1;
char c10 = (char)(num10 + '0');

同樣的,如果我們想用1 - 26來表示字母’a’ 到 ‘z’ ,也可以用類似的方法來表示。


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