数据类型及数据类型转换

发表时间：2022-03-25来源：网络

Java程序设计基础--------数据类型及数据类型转换

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Java程序设计基础--------数据类型及数据类型转换1.Java基本的数据类型2.Java引用数据类型3.隐式转换（自动类型转换）4.显式转换（强制类型转换）

1.Java基本的数据类型

基本数据类型包括 boolean（布尔型）、float（单精度浮点型）、char（字符型）、byte（字节型）、short（短整型）、int（整型）、long（长整型）和 double （双精度浮点型）共 8 种。

类型名称关键字占用内存取值范围字节型byte1字节-128~127短整型short2字节-32768~32767整型int4字节-2147483648~2147483647长整形long8字节-9223372036854775808L~9223372036854775807L单精度浮点型float4字节+/-3.4E+38F（6~7 个有效位）双精度浮点型double8字节+/-1.8E+308 (15 个有效位）字符型char2字节ISO 单一字符集布尔型boolean1字节true 或 false

提示：char 代表字符型，实际上字符型也是一种整数类型，相当于无符号整数类型。

所有的基本数据类型的大小（所占用的字节数）都已明确规定，在各种不同的平台上保持不变，这一特性有助于提高 Java 程序的可移植性。

Java 是一种强制类型的语言，所有的变量都必须先明确定义其数据类型，然后才能使用。Java 中所有的变量、表达式和值都必须有自己的类型，没有“无类型”变量这样的概念。

基本数据类型又可分为 4 大类，即整数类型（包括 byte、short，int 和 long）、浮点类型（包括 float 和 double）、布尔类型和字符类型（char），下面分别介绍这 4 大类数据类型。

1.整数类型

Java 定义了 4 种整数类型变量：字节型（byte）、短整型（short）、整型（int）和长整型（long）。这些都是有符号的值，正数或负数。

名称说明字节型（byte）byte 类型是最小的整数类型。当用户从网络或文件中处理数据流时，或者处理可能与 Java 的其他内置类型不直接兼容的未加工的二进制数据时，该类型非常有用。短整型（short）short 类型限制数据的存储为先高字节，后低字节，这样在某些机器中会出错，因此该类型很少被使用。整型（int）int 类型是最常使用的一种整数类型。长整型（long）对于大型程序常会遇到很大的整数，当超出 int 类型所表示的范围时就要使用 long 类型。

创建一个 Java 程序，在 main() 方法中声明各种整型的变量并赋予初值，最后将变量相加并输出结果：

public static void main(String[] args) { byte a = 20; // 声明一个byte类型的变量并赋予初始值为20 short b = 10; // 声明一个short类型的变量并赋予初始值为10 int c = 30; // 声明一个int类型的变量并赋予初始值为30 long d = 40; // 声明一个long类型的变量并赋予初始值为40 long sum = a + b + c + d; System.out.println("20+10+30+40=" + sum); }

保存该段代码并运行，输出的最终结果：

在该示例中，首先依次定义了 byte 类型、short 类型、int 类型和 long 类型的 4 个变量，并赋予了初始值，然后定义了一个 long 类型、名称为 sum 的变量。sum 变量的值为前 4 个变量之和，最后输出 sum 变量的值，即相加之后的结果。

提示：因为 byte 类型、short 类型、int 类型和 long 类型都是整数类型，故可以使用“+”相加，而非字符串之间的连接。

2.浮点类型

浮点类型是带有小数部分的数据类型，也叫实型。浮点型数据包括单精度浮点型（float）和双精度浮点型（double），代表有小数精度要求的数字。

单精度浮点型（float）和双精度浮点型（double）之间的区别主要是所占用的内存大小不同，float 类型占用 4 字节的内存空间，double 类型占用 8 字节的内存空间。双精度类型 double 比单精度类型 float 具有更高的精度和更大的表示范围。

Java 默认的浮点型为 double，例如，11.11 和 1.2345 都是 double 型数值。如果要说明一个 float 类型数值，就需要在其后追加字母 f 或 F，如 11.11f 和 1.2345F 都是 float 类型的常数。

例如，可以使用如下方式声明 float 类型的变量并赋予初值。

//定义float类型并赋值 float height = 171.1f;

也可以使用如下的任意一种方式声明 double 类型的变量并赋予初值。

// 定义double类型的变量并赋予初值 double height = 171.12d;

或者

// 定义double类型的变量并赋予初值 double height = 171.12;

注意：一个值要能被真正看作 float，它必须以 f（或 F）后缓结束；否则，会被当作 double 值。对 double 值来说，d（或 D）后缓是可选的。

小demo练习：

假设从 A 地到 B 地路程为 2348.4 米，那么往返 A 和 B 两地需要走多少米？

由于路径数据为浮点类型，在这里定义一个类型为 double 的变量来存储单程距离，并定义一个 int 类型的变量来存储次数。另外，因为计算得到的值为 float 类型，所以可以定义一个 float 类型的变量来存储总距离。

public static void main(String[] args) { // 定义 double 类型的变量，用于存储单程距离 double distence = 2348.4; // 定义 int 类型的变量，用于存储次数 int count = 2; // 定义 float 类型的变量，用于存储总距离 float total = (float) (distence * 2); System.out.println("往返两地的总距离为：" + total + "米"); }

运行结果：

该示例中首先定义了一个类型为 double、名称为 lutu 的变量用于存储单程距离，然后定义了一个类型为 int、名称为 num 的变量用于存储经过的次数，最后定义了一个类型为 float、名称为 total 的变量用于存储总距离。

其实一个 double 类型的数据与一个 int 类型的数据相乘后得到的结果类型为 double，但是由于单程距离乘以次数为一个单精度浮点型（float 类型）的数，因此可以将总距离转换为 float 类型的数据。

3.布尔类型

布尔类型（boolean）用于对两个数值通过逻辑运算，判断结果是“真”还是“假”。Java 中用保留字 true 和 false 来代表逻辑运算中的“真”和“假”。因此，一个 boolean 类型的变量或表达式只能是取 true 和 false 这两个值中的一个。

在 Java 语言中，布尔类型的值不能转换成任何数据类型，true 常量不等于 1，而 false 常量也不等于 0。这两个值只能赋给声明为 boolean 类型的变量，或者用于布尔运算表达式中。

boolean a; a = true; 或者 boolean b = flase;

4.字符类型

Java 语言中的字符类型（char）使用两个字节的 Unicode 编码表示，它支持世界上所有语言，可以使用单引号字符或者整数对 char 型赋值。

一般计算机语言使用 ASCII 编码，用一个字节表示一个字符。ASCII 码是 Unicode 码的一个子集，用 Unicode 表示 ASCII 码时，其高字节为 0，它是其前 255 个字符。

Unicode 字符通常用十六进制表示。例如“\u0000”~“\u00ff”表示 ASCII 码集。“\u”表示转义字符，它用来表示其后 4 个十六进制数字是 Unicode 码。

字符型变量的类型为 char，用来表示单个的字符：

char letter = 'D'; char numChar = '5';

第一条语句将字符 D 赋给字符型变量 letter；第二条语句将数字字符 5 赋给字符型变量 numChar。

char的小案例：

下面代码在 main() 方法中定义四个字符类型的变量，并使之相对应的 ASCII（Unicode）值相加，最后将相加后的结果输出。

public static void main(String[] args) { char a = 'A'; // 向 char 类型的 a 变量赋值为 A char b = 'B'; // 向 char 类型的 b 变量赋值为 B char c = 'a'; // 向 char 类型的 a 变量赋值为 a char d = 'b'; // 向 char 类型的 a 变量赋值为 b System.out.println("A 的 ASCII 值为" + (int)(a)); //A 的 ASCII码 System.out.println("B 的 ASCII 值为" + (int)(b)); //B 的 ASCII码 System.out.println("a 的 ASCII 值为" + (int)(c)); //a 的 ASCII码 System.out.println("b 的 ASCII 值为" + (int)(d)); //b 的 ASCII码 System.out.println("A 的 ASCII 值与 B 的 ASCII 值相加结果为："+(a+b)); System.out.println("a 的 ASCII 值与 b 的 ASCII 值相加结果为："+(c+d)); }

运行结果：

在该程序中，a 变量首先被赋值为“A”，字母 A 在 ASCII（和 Unicode）中对应的值为 65。接着又定义了一个类型为 char 的变量 b，赋值为“B”，字母 B 在 ASCII（和 Unicode）中所对应的值为 66。因此相加后得出的结果为 131。c变量首先被赋值为“a”，字母 a 在 ASCII（和 Unicode）中对应的值为 97。接着又定义了一个类型为 char 的变量 d，赋值为“b”，字母 b 在 ASCII（和 Unicode）中所对应的值为 98。因此相加后得出的结果为 195。

提示：字符通常用 16 进制表示，范围从“\uOOOO”~“\uFFFF”，即从 0~65535。\uOOOO 和 \uFFFF 中的 u 告诉编译器是用两个字节（16 位）字符信息表示一个 Unicode 字符。

2.Java引用数据类型

引用数据类型建立在基本数据类型的基础上，包括数组、类和接口。引用数据类型是由用户自定义，用来限制其他数据的类型。另外，Java 语言中不支持 C++ 中的指针类型、结构类型、联合类型和枚举类型。

引用类型还有一种特殊的 null 类型。所谓引用数据类型就是对一个对象的引用，对象包括实例和数组两种。实际上，引用类型变量就是一个指针，只是 Java 语言里不再使用指针这个说法。

空类型（null type）就是 null 值的类型，这种类型没有名称。因为 null 类型没有名称，所以不可能声明一个 null 类型的变量或者转换到 null 类型。

空引用（null）是 null 类型变量唯一的值。空引用（null）可以转换为任何引用类型。

在实际开发中，程序员可以忽略 null 类型，假定 null 只是引用类型的一个特殊直接量。

注意：空引用（null）只能被转换成引用类型，不能转换成基本类型，因此不要把一个 null 值赋给基本数据类型的变量。

3.隐式转换（自动类型转换）

如果以下 2 个条件都满足，那么将一种类型的数据赋给另外一种类型变量的时，将执行自动类型转换（automatic type conversion）。

两种数据类型彼此兼容目标类型的取值范围大于源数据类型（低级类型数据转换成高级类型数据）

当以上 2 个条件都满足时，拓宽转换（widening conversion）发生。例如 byte 类型向 short 类型转换时，由于 short 类型的取值范围较大，会自动将 byte 转换为 short 类型。

数值型数据的转换：byte→short→int→long→float→double。字符型转换为整型：char→int。

以上数据类型的转换遵循从左到右的转换顺序，最终转换成表达式中表示范围最大的变量的数据类型。

小的案例：

顾客到超市购物，购买牙膏 2 盒，面巾纸 4 盒。其中牙膏的价格是 10.9 元，面巾纸的价格是 5.8 元，求商品总价格。

public static void main(String[] args) { float price1 = 10.9f; // 定义牙膏的价格 double price2 = 5.8; // 定义面巾纸的价格 int num1 = 2; // 定义牙膏的数量 int num2 = 4; // 定义面巾纸的数量 double res = price1 * num1 + price2 * num2; // 计算总价 System.out.println("一共付给收银员" + res + "元"); // 输出总价 }

上述代码中首先定义了一个 float 类型的变量存储牙膏的价格，然后定义了一个 double 类型的变量存储面巾纸的价格，再定义两个 int 类型的变量存储物品的数量，最后进行了乘运算以及和运算之后，将结果储存在一个 double 类型的变量中进行输出。

执行结果：

从执行结果看出，float、int 和 double 三种数据类型参与运算，最后输出的结果为 double 类型的数据。这种转换一般称为“表达式中类型的自动提升”。

自动类型提升有好处，但它也会引起令人疑惑的编译错误。

byte b = 50; b = b * 2; // Type mismatch: cannot convert from int to byte

如上所示，第二行会报“类型不匹配：无法从int转换为byte”错误。

该程序试图将一个完全合法的 byte 型的值 50*2 再存储给一个 byte 型的变量。但是当表达式求值的时候，操作数被自动的提升为 int 型，计算结果也被提升为 int 型。这样表达式的结果现在是 int 型，不强制转换它就不能被赋为 byte 型。确实如此，在这个特别的情况下，被赋的值将仍然适合目标类型。

所以应该使用一个显示的强制类型转换：

byte b = 50; b = (byte)(b*2);

这样就能产生正确的值 100。

注意：char 类型比较特殊，char 自动转换成 int、long、float 和 double，但 byte 和 short 不能自动转换为 char，而且 char 也不能自动转换为 byte 或 short。

4.显式转换（强制类型转换）

尽管自动类型转换是很有帮助的，但并不能满足所有的编程需要。例如，如果你需要将 double 型的值赋给一个 int 型的变量，你将怎么办？

这种转换不会自动进行，因为 double 型的变化范围比 int 型的要小。这种转换有使成为“缩小转换”，因为你肯定要将源数据类型的值变小才能适合目标数据类型。

所以当两种数据类型不兼容，或目标类型的取值范围小于源类型时，自动转换将无法进行，这时就需要进行强制类型转换。其语法格式如下：

(type)variableName

其中，type 为 variableName 要转换成的数据类型，而 variableName 是指要进行类型转换的变量名称，强制转换的过程如下：

int a = 3; double b = 5.0; a = (int)b;

上述代码中首先将 double 类型变量 b 的值强制转换成 int 类型，然后将值赋给 a，但是变量 b 本身的值是没有发生变化的。

在强制类型转换中，如果是将浮点类型的值转换为整数，直接去掉小数点后边的所有数字；而如果是整数类型强制转换为浮点类型时，将在小数点后面补零。

超市购物案例：

顾客到超市购物，购买牙膏 2 盒，面巾纸 4 盒。其中牙膏的价格是 10.9 元，面巾纸的价格是 5.8 元，求商品总价格，在计算总价时采用 int 类型的数据进行存储。

public static void main(String[] args) { float price1 = 10.9f; double price2 = 5.8; int num1 = 2; int num2 = 4; int res2 = (int) (price1 * num1 + price2 * num2); System.out.println("一共付给收银员" + res2 + "元"); }

实验结果：

在上述实例中，有 double 类型、float 类型和 int 类型的数据参与运算，其运算结果默认为 double 类型，题目要求的结果为 int 类型，因为 int 类型的取值范围要小于 double 类型的取值范围，所以需要进行强制类型转换。