Java Core для самых маленьких. Часть 2. Типы данных
В этой статье мы не будем использовать ранее установленную IDE и JDK. Однако не беспокойтесь, ваш труд не был напрасным. Уже в следующей статье мы будем изучать переменные в Java и активно кодить в IDEA. Эта же статья является обязательным этапом. И в начале вашего обучения, вы, возможно, будете не раз к ней возвращаться.
1998 — пин-код от моей кредитки является ничем иным как числом. По-крайней мере для нас — для людей. 36,5 — температура, которую показывают все термометры в разных ТРЦ. Для нас это дробное число или число с плавающей запятой. «Java Core для самых маленьких» — а это название данной серии статей, и мы воспринимаем это как текст. Так к чему же я веду. А к тому, что Джаве (так правильно произносить, на тот случай если кто-то произносит «ява«), как и человеку, нужно понимать с чем она имеет дело. С каким типом данных предстоит работать.
Фанаты матрицы и, надеюсь, остальные читатели знают, что на низком уровне, вся информация в ЭВМ представлена в виде набора нулей и единиц. А вот у человеков, на более высоком уровне, есть высокоуровневые языки программирования. Они не требуют работы с нулями и единицами, предоставляя возможность писать код понятный для людей. Одним из таких языков программирование и является Java. Мало того, Java — это строго-типизированный язык программирования. А еще бывают языки с динамической типизацией данных (например Java Script). Но мы здесь учим нормальный язык программирования, поэтому не будем отвлекаться.
Что для нас означает строгая типизация? Это значит, что все данные и каждое выражение имеет конкретный тип, который строго определен. А также то, что все операции по передаче данных будут проверяться на соответствие типов. Поэтому давайте поскорее узнаем какие типы данных представлены в Java!
Примитивы
В языке Java существует 8, оскорбленных сообществом, примитивных типов данных. Их также называют простыми. И вот какие они бывают:
- Целые числа со знаком: byte , short , int , long ;
- Числа с плавающей точкой: float , double ;
- Символы: char ;
- Логические значения: boolean .
В дальнейшем, комбинируя эти самые примитивы, мы сможем получать более сложные структуры. Но об этом нам еще рано беспокоиться. Сейчас же рассмотрим каждый из примитивов подробнее.
Является наименьшим из целочисленных. 8-разрядный тип данных c диапазоном значений от -2^7 до 2^7-1. Или простыми словами, может хранить значения от -128 до 127. Используется для работы с потоками ввода-вывода данных. Эта тема будет рассмотрена позже.
16-разрядный тип данных в диапазоне от -2^15 до 2^15-1. Может хранить значения от -32768 до 32767. Самый редко применяемый тип данных.
Наиболее часто употребляемый тип данных. Содержит 32 разряда и помещает числа в диапазоне от -2^31 до 2^31-1. Другими словами, может хранить значения от -2147483648 до 2147483647.
64-разрядный целочисленный тип данных с диапазоном от -2^63 до 2^63-1. Может хранить значения от -9223372036854775808 до 9223372036854775807. Удобен при работе с большими целыми числами.
Используются при точных вычислениях, которые требуют результата с точностью до определенного знака после десятичной точки (вычисление квадратного корня, функции синуса или косинуса и прочего).
32-разрядный тип данных с плавающей точкой. Требует в два раза меньше памяти и в некоторых процессорах выполняется быстрее, по сравнению с double. Но если значения слишком велики или слишком малы, то не обеспечивает требуемую точность вычислений. Используется когда нужно число с дробной частью, но без особой точности.
Тип double
На хранение требуется 64 бита. Рационально пользоваться double, когда нужно сохранить точность многократно повторяющихся вычислений или манипулировать большими числами.
16-разрядный тип данных в диапазоне от 0 до 2^16. Хранит значения от 0 до 65536. Этот тип может хранить в себе полный набор международных символов на всех известных языках мира (кодировка Unicode). То есть, по сути, каждый символ представляет из себя какое-то число. А тип данных char позволяет понять, что это число является символом.
Тип boolean
Может принимать только 2 значения true или false. Употребляется в условных выражениях. К примеру 1 > 10 вернет false, а 1 < 10 - true.
На этом примитивные типы данных в Java закончились. В следующей статье мы будем объявлять переменные конкретного типа данных. Поговорим о том, что такое литералы. А еще узнаем, что такое приведение типов данных. Вообщем, следующая статья будет очень насыщенной и познавательной!
Основные типы переменных java
Одной из основных особенностей Java является то, что данный язык является строго типизированным. А это значит, что каждая переменная и константа представляет определенный тип и данный тип строго определен. Тип данных определяет диапазон значений, которые может хранить переменная или константа.
Итак, рассмотрим систему встроенных базовых типов данных, которая используется для создания переменных в Java. А она представлена следующими типами.
- boolean : хранит значение true или false
boolean isActive = false; boolean isAlive = true;
double x = 8.5; double y = 2.7;
float x = 8.5F; float y = 2.7F;
При этом переменная может принимать только те значения, которые соответствуют ее типу. Если переменная представляет целочисленный тип, то она не может хранить дробные числа.
Целые числа
Все целочисленные литералы, например, числа 10, 4, -5, воспринимаются как значения типа int , однако мы можем присваивать целочисленные литералы другим целочисленным типам: byte , long , short . В этом случае Java автоматически осуществляет соответствующие преобразования:
byte a = 1; short b = 2; long c = 2121;
Однако если мы захотим присвоить переменной типа long очень большое число, которое выходит за пределы допустимых значений для типа int, то мы столкнемся с ошибкой во время компиляции:
Здесь число 2147483649 является допустимым для типа long, но выходит за предельные значения для типа int. И так как все целочисленные значения по умолчанию расцениваются как значения типа int, то компилятор укажет нам на ошибку. Чтобы решить проблему, надо добавить к числу суффикс l или L , который указывает, что число представляет тип long:
Как правило, значения для целочисленных переменных задаются в десятичной системе счисления, однако мы можем применять и другие системы счисления. Например:
int num111 = 0x6F; // 16-теричная система, число 111 int num8 = 010; // 8-ричная система, число 8 int num13 = 0b1101; // 2-ичная система, число 13
Для задания шестнадцатеричного значения после символов 0x указывается число в шестнадцатеричном формате. Таким же образом восьмеричное значение указывается после символа 0 , а двоичное значение — после символов 0b .
Также целые числа поддерживают разделение разрядов числа с помощью знака подчеркивания:
int x = 123_456; int y = 234_567__789; System.out.println(x); // 123456 System.out.println(y); // 234567789
Числа с плавающей точкой
При присвоении переменной типа float дробного литерала с плавающей точкой, например, 3.1, 4.5 и т.д., Java автоматически рассматривает этот литерал как значение типа double . И чтобы указать, что данное значение должно рассматриваться как float , нам надо использовать суффикс f:
float fl = 30.6f; double db = 30.6;
И хотя в данном случае обе переменных имеют практически одно значения, но эти значения будут по-разному рассматриваться и будут занимать разное место в памяти.
Символы и строки
В качестве значения переменная символьного типа получает одиночный символ, заключенный в одинарные кавычки: char ch=’e’; . Кроме того, переменной символьного типа также можно присвоить целочисленное значение от 0 до 65535 . В этом случае переменная опять же будет хранить символ, а целочисленное значение будет указывать на номер символа в таблице символов Unicode (UTF-16). Например:
char ch=102; // символ 'f' System.out.println(ch);
Еще одной формой задания символьных переменных является шестнадцатеричная форма: переменная получает значение в шестнадцатеричной форме, которое следует после символов «\u». Например, char ch=’\u0066′; опять же будет хранить символ ‘f’.
Символьные переменные не стоит путать со строковыми, ‘a’ не идентично «a». Строковые переменные представляют объект String , который в отличие от char или int не является примитивным типом в Java:
String hello = "Hello. "; System.out.println(hello);
Кроме собственно символов, которые представляют буквы, цифры, знаки препинания, прочие символы, есть специальные наборы символов, которые называют управляющими последовательностями. Например, самая популярная последовательность — «\n». Она выполняет перенос на следующую строку. Например:
String text = "Hello \nworld"; System.out.println(text);
Результат выполнения данного кода:
В данном случае последовательность \n будет сигналом, что необходимо сделать перевод на следующую строку.
Начиная с версии 15 Java поддерживает тестовые блоки (text blocks) — многострочный текст, облеченный в тройные кавычки. Рассмотрим, в чем их практическая польза. Например, выведем большой многострочный текст:
String text = "Вот мысль, которой весь я предан,\n"+ "Итог всего, что ум скопил.\n"+ "Лишь тот, кем бой за жизнь изведан,\n"+ "Жизнь и свободу заслужил."; System.out.println(text);
С помощью операции + мы можем присоединить к одному тексту другой, причем продолжение текста может располагаться на следующей строке. Чтобы при выводе текста происходил перенос на следующую строку, применяется последовательность \n.
Результат выполнения данного кода:
Вот мысль, которой весь я предан, Итог всего, что ум скопил. Лишь тот, кем бой за жизнь изведан, Жизнь и свободу заслужил.
Текстовые блоки, которые появились в JDK15, позволяют упростить написание многострочного текста:
String text = """ Вот мысль, которой весь я предан, Итог всего, что ум скопил. Лишь тот, кем бой за жизнь изведан, Жизнь и свободу заслужил. """; System.out.println(text);
Весь текстовый блок оборачивается в тройные кавычки, при этом не надо использовать соединение строк или последовательность \n для их переноса. Результат выполнения программы будет тем же, что и в примере выше.