java基本數據類型所占用的內存空間大小

一、基本數據類型

　　Java語言提供了八種基本類型。六種數值類型（四個整數型，兩個浮點型），一種字符類型，還有一種布爾型。

　　java中基本數據類型中沒有無符號類型（C、C++中有），只有有符號類型。

 

在計算機內，定點數有3種表示法：原碼、反碼和補碼

原碼 ：二進制定點表示法，即最高位為符號位，“0”表示正，“1”表示負，其余位表示數值的大小。
反碼 ：正數的反碼與其原碼相同；負數的反碼是對其原碼逐位取反，但符號位除外。
補碼 ：正數的補碼與其原碼相同；負數的補碼是將其原碼的除符號位外的所有位，逐位取反，然后加1。

 

　　計算機中數據的運算都是通過補碼進行的。

　　反碼是為了解決減法運算，補碼是為了解決反碼產生的±0的問題。

　　計算機中負數是用補碼的形式保存、並用它參與加減法運算的，減法會被轉換為加法，計算機中沒有減法運算。

在計算機中減法運算可以轉換成加法運算，比如8-1 -->  8+(-1) = 7

• 原碼：

　　　　 8:   0000 1000

　　　　-1:  1000  0001 

• 反碼：

　　　　8:   0000 1000

　　　  -1:   1111  1110

• 補碼：

　　　　8: 0000  1000

　　　   -1: 1111   1111

• 補碼運算：

　　      (0000 1000) + (11111111) =  0000 0111  -->   4+2+1=7

 

比如：-128+127  -->  127+(-128) = -1

　　   0111 1111  + (1000 0000) = 1111 1111(補碼)  --> 1111 1110（反碼） -->  1000 0001(原碼)  -->  -1  

　　

計算機都是以補碼來存儲的：
　　　⑴一個數為正，則它的原碼、反碼、補碼相同。
　　　⑵一個數為負，則符號位為1，其余各位是對原碼取反（符號位不變），然后整個數加1。

先用一個正數1舉例

原碼：0000 0001

反碼：0000 0001

補碼：0000 0001

正數的原碼=反碼=補碼

 

對於-1來說

原碼：1000 0001

反碼：1111 1110（符號位不變，其他相反）

補碼：1111 1111（補碼是反碼+1）

　　Java中用補碼表示二進制數。

 

1、數值類型

　（1）byte　　　　

• • byte數據類型是8位、有符號的，以二進制補碼表示的整數；（1字節 = 8位  ）  Java中正數用源碼表示，負數用補碼表示，第一位是符號位。

  • 最小值是 -128（-2^7）；

  • 最大值是  127（2^7-1）　　

參考鏈接：

https://blog.csdn.net/Rex_WUST/article/details/88419881?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_title-0&spm=1001.2101.3001.4242

+0的原碼是0000 0000

-0的原碼是1000 0000

實際上，”+0“和“-0”的原碼統一為0000 0000

1000 0000沒有使用（避免浪費），所以就將其分給了最小的負數 -128。

• • 默認值是0；

  • byte類型用在大型數組中節約空間，主要代替整數，因為byte變量占用的空間只有int類型的四分之一；

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {
        byte a = 127;
        System.out.println(a); //127
    }
}

相關面試題: 鏈接來源：

https://blog.csdn.net/lexiaowu/article/details/100056525?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_title-0&spm=1001.2101.3001.4242

  Java面試題 ：byte a = (byte)128; 定義變量語句是否正確 

  

public class Test12 {

　　public static void main(String[] args) {

　　　　byte a = (byte) 128;

　　　　System.out.println(a);

　　}

}

正確

1. 首先，分析基本數據類型

• • 只寫128，說明128是整型（int類型）

  • 128L 或128F 等等，說明是long類型（L），單精度浮點類型（F）

  • （byte）128中128是整型（int），只不過是強制類型轉換為了 字節類型（byte）

2、byte b = (byte)128; 只出現了 字節類型（byte）和整型（int），對兩者具體分析

• • 整型（int）在內存中占32位（4字節）

  • 字節類型（byte）在內存中占8位

    • 所以，經過強制類型轉換，把int類型轉化為byte類型，byte只保存了int類型的低8位，其它位都舍棄

    • 有符號類型,最高位都是符號位, 1表示負數, 0表示正數

  • 如下圖解釋：　　　　　　　　　　

           

3. 分析128

 　　　　  用-0的二進制補碼表示到了 -128里面。

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {
        byte a = (byte) 128;
        System.out.println(a); //-0 --> -128
　　　　　　
　　　　　int類型：

原碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000

反碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000

補碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000

　　　　　byte類型截取后8位，即：

原碼：1000 0000（最高位為1，表示負數）

反碼：1111 1111

補碼：1000 0000（在補碼的過程中，符號位不能改變），1000 0000表示的是最小值，所以是-128，這叫上溢。

        byte b = (byte) 129;
        System.out.println(b); //-127

  int類型：

原碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001 

反碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001 

補碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001 

  byte類型： 

原碼：1000 0001

反碼：1111 1110

補碼：1111 1111（也就是-127）

        byte c = -128;
        System.out.println(c); //-128

        byte d = (byte) (-129);
        System.out.println(d); //127

        int類型存儲

原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001

反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1110

補碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1111

  byte類型

原碼：0111 1111

反碼：0111 1111

補碼：0111 1111（值是127）

    }
}
byte: -128 ~ 127

• 對於整數超出取值范圍時：
  

　　　　1、首先要計算出數據的二進制

　　　　2、做截取操作，截成byte類型（取低8位）

　　　　3、截取8位后，求補碼

 

　（2）short

• • short數據類型是16位、有符號的以二進制補碼表示的整數。(2字節)

  • 最小值是 -32768（-2^15）；

  • 最大值是  32767（2^15 - 1）；

　　　　

• • Short數據類型也可以像byte那樣節省空間。一個short變量是int型變量所占空間的二分之一；

  • 默認值是0；

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {
       
        short s = 1000;
        System.out.println(s); //1000

        short r = -20000;
        System.out.println(r); //-20000
    }
}

 

 

 　（3）int

• • int數據類型是32位、有符號的以二進制補碼表示的整數；（4字節）

  • 最小值是 -2147483648（-2^31）；

  • 最大值是  2147483647（2^31 - 1）；

• • 一般地整型變量默認為int類型；

  • 默認值是0；

 

 　（4）long

• • long數據類型是64位、有符號的以二進制補碼表示的整數；（8字節）

  • 最小值是 -9223372036854775808（-2^63）；

  • 最大值是  9223372036854775807（2^63 -1）；

  • 這種類型主要使用在需要比較大整數的系統上；

  • 默認值是0L；

 

 　（5）float

• • float數據類型是單精度、32位、符合IEEE 754標准的浮點數；（4字節）

  • float在儲存大型浮點數組的時候可節省內存空間；

  • 默認值是0.0f；

  • 浮點數不能用來表示精確的值，如貨幣；

  • 例子：float f1 = 234.5f。

 

 　（6）double

• • double數據類型是雙精度、64位、符合IEEE 754標准的浮點數；（8字節）

  • 浮點數的默認類型為double類型；

  • double類型同樣不能表示精確的值，如貨幣；

  • 默認值是0.0d；

  • 例子：double d1 = 123.4。

 

2、字符類型

 　（1）char

• • char類型是一個單一的16位Unicode字符；（2字節）

  • 最小值是’\u0000’（即為0）；

  • 最大值是’\uffff’（即為65,535）； 2的16次方 -1 （2^16 -1）

  • char數據類型可以儲存任何字符；

  • 例子：char letter = ‘A’。

　         　

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(Character.SIZE); //16
        // 以數值形式而不是字符形式將Character.MAX_VALUE輸出到控制台
        System.out.println((int)Character.MAX_VALUE); //65535
        System.out.println((int)Character.MIN_VALUE); //0
    }
}

 

 

3、布爾類型

　（1）boolean

• • boolean數據類型表示一位的信息；

  • 只有兩個取值：true和false；

  • 這種類型只作為一種標志來記錄true/false情況；

  • 默認值是false；

  • 例子：boolean one = true。