基本数据类型转换

自动类型转换：容量小的类型自动转换为容量大的数据类型就是自动类型转换

• 有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，然后再进行计算。
• byte,short,char之间不会相互转换，他们三者在计算时首先转换为int类型。
• boolean类型不能与其它数据类型运算。
• 当把任何基本数据类型的值和字符串(String)进行连接运算时(+)，基本数据类型的值将自动转化为字符串(String)类型。

​​​​​数据类型按容量大小排序为：

代码演示，自动类型转换

/*
当数据类型不一样时，将会发生数据类型转换。
自动类型转换（隐式）1. 特点：代码不需要进行特殊处理，自动完成。2. 规则：数据范围从小到大。
强制类型转换（显式）
*/
public class Demo01DataType {public static void main(String[] args) {System.out.println(1024); // 这就是一个整数，默认就是int类型System.out.println(3.14); // 这就是一个浮点数，默认就是double类型// 左边是long类型，右边是默认的int类型，左右不一样// 一个等号代表赋值，将右侧的int常量，交给左侧的long变量进行存储// int --> long，符合了数据范围从小到大的要求// 这一行代码发生了自动类型转换。long num1 = 100;System.out.println(num1); // 100// 左边是double类型，右边是float类型，左右不一样// float --> double，符合从小到大的规则// 也发生了自动类型转换double num2 = 2.5F;System.out.println(num2); // 2.5// 左边是float类型，右边是long类型，左右不一样// long --> float，范围是float更大一些，符合从小到大的规则// 也发生了自动类型转换float num3 = 30L;System.out.println(num3); // 30.0byte b = 1;short s = 2;char c = '3';//byte + short +char --->int + int + int -->intint result = b + s + c;System.out.println(result);//54}
}

强制类型转换：自动类型转换的逆过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型就是强制类型转换。

• 特点：代码需要进行特殊的格式处理，不能自动完成。
• 格式：范围小的类型 范围小的变量名 = (范围小的类型) 原本范围大的数据;

代码演示，强制类型转换：

public class Demo02DataType {public static void main(String[] args) {// 左边是int类型，右边是long类型，不一样// long --> int，不是从小到大// 不能发生自动类型转换！// 格式：范围小的类型 范围小的变量名 = (范围小的类型) 原本范围大的数据;int num = (int) 100L;System.out.println(num);//100}
}

强制类型转换一般不推荐使用，因为有可能发生精度损失、数据溢出

public class Demo03DataType {public static void main(String[] args) {// long强制转换成为int类型,数据溢出int num2 = (int) 6000000000L;System.out.println(num2); // 1705032704// double --> int，强制类型转换，精度损失int num3 = (int) 3.99;System.out.println(num3); // 3，这并不是四舍五入，所有的小数位都会被舍弃掉}
}

注意事项

• 强制类型转换不推荐使用
• 浮点转成整数，直接取消小数点，可能造成数据损失精度。
• 范围大的数据类型的值超过了范围小的数据类型的最大范围，则会出现数据溢出。

编译器的2个优化

优化1：对于byte/short/char三种类型来说，如果右侧赋值的数值没有超过范围，那么javac编译器将会自动隐含地为我们补上一个(byte)(short)(char)。

• 如果没有超过左侧的范围，编译器补上强转。
• 如果右侧超过了左侧范围，那么直接编译器报错。

代码演示：

public class DemoNotice {public static void main(String[] args) {// 右侧确实是一个int数字，但是没有超过左侧的范围，就是正确的。// int --> byte，不是自动类型转换byte num1 = /*(byte)*/ 30; // 右侧没有超过左侧的范围System.out.println(num1); // 30// byte num2 = 128; // 右侧超过了左侧的范围// int --> char，没有超过范围// 编译器将会自动补上一个隐含的(char)char zifu = /*(char)*/ 65;System.out.println(zifu); // A}
}

优化2：在给变量进行赋值的时候，如果右侧的表达式当中全都是常量，没有任何变量，那么编译器javac将会直接将若干个常量表达式计算得到结果。short result = 5 + 8; // 等号右边全都是常量，没有任何变量参与运算编译之后，得到的.class字节码文件当中相当于【直接就是】：short result = 13;右侧的常量结果数值，没有超过左侧范围，所以正确。这称为“编译器的常量优化”。但是注意：一旦表达式当中有变量参与，那么就不能进行这种优化了。

代码举例

public class DemoNotice {public static void main(String[] args) {short num1 = 10; // 正确写法，右侧没有超过左侧的范围，short a = 5;short b = 8;// short + short --> int + int --> int// short result = a + b; // 错误写法！左侧需要是int类型// 右侧不用变量，而是采用常量，而且只有两个常量，没有别人short result = 5 + 8;System.out.println(result);short result2 = 5 + a + 8; // 18}
}

基本数据类型之间是存在固定的转换规则的，现总结出以下 6 条规则，无论是哪个程序，将这 6 个规则套用进去，问题迎刃而解：

• 八种基本数据类型中，除 boolean 类型不能转换，剩下七种类型之间都可以进行转换；
• 如果整数型字面量没有超出 byte,short,char 的取值范围，可以直接将其赋值给byte,short,char 类型的变量；
• 小容量向大容量转换称为自动类型转换，容量从小到大的排序为：byte < short(char) <int < long < float < double，其中 short 和 char 都占用两个字节，但是 char 可以表示更大的正整数；
• 大容量转换成小容量，称为强制类型转换，编写时必须添加“强制类型转换符”，但运行时可能出现精度损失，谨慎使用；
• byte,short,char 类型混合运算时，先各自转换成 int 类型再做运算；
• 多种数据类型混合运算，各自先转换成容量最大的那一种再做运算；

关于进制

所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。

对于整数，有四种表示方式：

• 二进制(binary)：0,1 ，满2进1.以0b或0B开头。
• 十进制(decimal)：0-9 ，满10进1。
• 八进制(octal)：0-7 ，满8进1. 以数字0开头表示。
• 十六进制(hex)：0-9及A-F，满16进1. 以0x或0X开头表示。此处的A-F不区分大小写。 如：0x21AF +1= 0X21B0

代码演示，进制的基本使用：

 
/*程序当中输出：输出整数常量小数常量布尔常量字符常量字符串常量
*/
public class Demo03{public static void main(String[] args){//输出整数 十进制System.out.println(50);//50//输出整数，二进制, 数字开头0BSystem.out.println(0B11);//3//输出整数，八进制，数字开头0System.out.println(051);//41//输出整数，十六进制，数组开头0X  0-9 A-FSystem.out.println(0XE);//14//输出浮点数据System.out.println(5.0);//5.0//输出布尔数据，只有2个值，true，false 关键字System.out.println(true);//trueSystem.out.println(false);//false//输出字符常量，单引号包裹，只能写1个字符System.out.println('a');//a//输出字符串常量，双引号包裹，可以写0-n个字符System.out.println("HelloWorld");//HelloWorld}
}

二进制

Java整数常量默认是int类型，当用二进制定义整数时，其第32位是符号位； 当是long类型时，二进制默认占64位，第64位是符号位

二进制的整数有如下三种形式：

• 原码：直接将一个数值换成二进制数。最高位是符号位
• 负数的反码：是对原码按位取反，只是最高位（符号位）确定为1。
• 负数的补码：其反码加1。

计算机以二进制补码的形式保存所有的整数。

正数的原码、反码、补码都相同

负数的补码是其反码+1

为什么要使用原码、反码、补码表示形式呢？

计算机辨别“符号位”显然会让计算机的基础电路设计变得十分复杂! 于是 人们想出了将符号位也参与运算的方法. 我们知道, 根据运算法则减去一个正 数等于加上一个负数, 即: 1-1 = 1 + (-1) = 0 , 所以机器可以只有加法而没有 减法, 这样计算机运算的设计就更简单了。