Типы данных — Основы Java
Внутри высокоуровневых языков программирования данные разделяются по типам. Например, строки относятся к типу String, а числа — к типу int.
Зачем нужны типы? Для защиты программы от трудноотловимых ошибок. Типы определяют две вещи:
- Допустимые значения. Например, числа в Java делятся на две группы типов: целые int и рациональные float. Такое разделение связано с техническими особенностями работы аппаратуры.
- Набор допустимых операций. Например, операция умножения имеет смысл для типа «целые числа». Но не имеет смысла для типа «строки»: умножать слово «мама» на слово «блокнот» — бессмыслица.
Язык программирования распознает типы. Поэтому Java не позволит нам умножать строку на строку. Но позволит умножать целое число на другое целое число. Наличие типов и таких ограничений в языке защищает программы от случайных ошибок:
Каким образом Java понимает, что за тип данных перед ним? Любое значение где-то инициализируется. В зависимости от способа инициализации, становится понятно, что именно находится перед нами.
Например, число — это просто число, не обернутое в кавычки или другие парные символы. А вот строки всегда ограничены двойными кавычками. Например, значение «234» считается строкой, хотя внутри нее записаны цифры:
// Компилятор понимает, что тут число var age = 33; По-английски строки в программировании называются strings, а строчки текстовых файлов называются lines. Например, в коде выше одна строчка (lines) и ноль строк (strings). В русском языке иногда может быть путаница, поэтому во всех уроках мы будем использовать такие термины:
- Строка — для обозначения типа данных strings
- Строчка — для обозначения lines (строчек в текстовых файлах)
Типов данных в Java много, плюс можно создавать свои. Постепенно мы познакомимся со всеми необходимыми и научимся их правильно использовать.
Явная типизация
До сих пор при определении переменных мы использовали ключевое слово var , что может удивить тех, кто имеет какой-то опыт на Java. Обычно определение переменных показывают так:
int x = 3; String greeting = "Hello Hexlet!"; // Error: incompatible types: java.lang.String cannot be converted to int int ops = "test"; Пришло время раскрыть карты! Java — это статически типизированный язык. В таких языках тип переменной фиксируется при ее объявлении. В большинстве языков для этого перед именем переменной указывается ее тип — в примере выше это число (int) и строка (String).
Раньше на Java создавали переменные только так, до тех пор пока не появился var . var – специальное ключевое слово, которое включает механизм вывода типов. Вывод типов автоматически определяет тип присваиваемого значения и связывает его с переменной. В примерах выше очевидно, где какой тип, тогда зачем его явно прописывать?
Вывод типов в Java появился в 2018 году, но в некоторых других языках он существует не один десяток лет. Первый язык с выводом типов называется ML и появился он аж в 1973 году. С тех пор вывод типов был добавлен в Ocaml, Haskell, C#, F#, Kotlin, Scala и множество других языков.
Вывод типов предпочтителен в большинстве ситуаций, однако бывает такое, что выводимый тип нас не устраивает. Тогда мы можем указать тип явно.
Какие бывают типы
В этом уроке мы рассмотрим систему типов в Java с высоты птичьего полета, не погружаясь в детали. Но сначала ответим на вопрос, зачем вообще про них знать?
В коде мы все время оперируем данными. Эти данные имеют разную природу, могут быть по-разному организованы, что влияет на удобство работы с ними. Типы преследуют нас на каждом шагу, поэтому без них программирование на Java возможно только на очень базовом уровне.
С другой стороны, не пытайтесь запомнить всю эту информацию про типы наизусть — она дается лишь для общего представления. Все важное о типах вы и так выучите в процессе программирования. Глобально, типы данных в Java делятся на две большие группы:
- Примитивные — предопределены в Java
- Ссылочные или не примитивные — создаются самим программистом, за исключением String и Array
У этих групп есть различия, которые мы разберем позже, когда познакомимся с null и объектно-ориентированным программированием. Пока достаточно знать, что имена примитивных типов начинаются с нижнего регистра ( int ), а ссылочных с верхнего ( String ).
Всего в Java восемь примитивных типов данных:
Рассмотрим первые четыре типа. Это целые числа разного размера:
- byte — занимает в памяти 1 байт, значит может хранить числа от -128 до 127
- short — занимает в памяти 2 байта
- int — занимает в памяти 4 байта
- long — занимает в памяти 8 байт
Посмотрим на примере такого кода:
byte x = 3; // Отработает без проблем // Error: incompatible types: possible lossy conversion from int to byte byte y = 270; Определение переменной y завершилось с ошибкой, потому что мы указали тип byte, но присвоили переменной значение 270, которое выходит за множество допустимых значений.
Возникает закономерный вопрос. Зачем аж четыре типа для хранения чисел? Почему бы не сделать один, в который влезает почти любое большое число?
Технически так сделать можно, но мы находимся в мире инженерных решений. У любого решения всегда есть обратная сторона, поэтому невозможно сделать идеально — придется чем-то пожертвовать. В данном случае, объемом занимаемой памяти. Если оставить только long, то программа, активно оперирующая числами, начнет занимать слишком много места в оперативной памяти, что может быть критично.
Такая же логика использовалась для типов float и double. Они оба отвечают за рациональные числа. Разница лишь в том, что double — это двойной float, то есть в памяти он занимает в два раза больше места.
Создатели Java полагаются на разумность программистов, на их способность правильно подобрать нужные типы в зависимости от задачи. Для каких-то экстремальных приложений так и происходит, но в типичной разработке все просто. Программисты выбирают int для целых чисел и double для рациональных.
Рассмотрим оставшиеся типы данных.
Тип boolean отвечает за логические значения true и false . Им посвящен целый раздел, там мы про него и поговорим.
Особняком стоит тип char — символ. Это не строка, у него другой способ определения — через одиночные кавычки:
char ch = 'a'; // Error: incompatible types: java.lang.String cannot be converted to char char ch2 = "b"; Строка, состоящая из одного символа — это не символ. Кажется, нелогично, но с точки зрения типов все так и должно быть, со временем вы это прочувствуете.
Извлечение символа из строки извлекает как раз символ, а не строку, состоящую из одного символа:
"hexlet".charAt(1); // 'e' Хорошо, а где тип данных String — строка? Дело в том, что она не является примитивным типом. Внутри она представляет собой массив символов. Несмотря на это техническое различие, строки используются наравне с примитивными типами без особых отличий.
Значение по умолчанию
Примитивные данные всегда имеют значение, даже если они определяются без инициализации:
int a; System.out.println(a); // => 0 У каждого примитивного типа есть свое значение по умолчанию:
Значение null
Особняком в Java стоит значение null . В Java оно не является типом. Это просто конкретное значение со специальным смыслом и логикой работы. Начнем с примера:
// Определение переменной без инициализации значением // С var такое не сработает, так как невозможно вывести тип String a; Что находится внутри переменной a ? Если мы ее распечатаем, то увидим null . Значение null используется для ссылочных типов, когда значение не определено.
Как такое возможно? Представьте, что мы хотим извлечь из базы данных пользователя, а его там нет. Что вернет нам запрос в базу? Вот именно для таких ситуаций и нужен null .
Их гораздо больше, чем может показаться на первый взгляд. Чем дальше мы будем двигаться, тем чаще он начнет встречаться:
var user = // тут делаем запрос в базу // Если данных нет, то user станет null // Запись выше равносильна var user = null; Из вышесказанного следует важный вывод. Любой ссылочный тип данных может принимать значение null . То есть, null является значением любого ссылочного типа. А вот примитивные типы и null не совместимы. Примитивное значение всегда должно быть определено:
// Error: incompatible types: cannot be converted to int int x = null; Явное преобразование типов
В программировании регулярно встречаются задачи, когда один тип данных нужно преобразовать в другой. Простейший пример – работа с формами на сайтах.
Данные формы всегда приходят в текстовом виде, даже если значение число. Вот как его можно преобразовать:
// станет int var number = Integer.parseInt("345"); System.out.println(number); // => 345 Если нужно конвертировать из примитивного типа в примитивный, то все проще. Достаточно перед значением в скобках указать желаемый тип. В результате значение справа преобразуется в значение другого типа, указанного слева:
var result = (int) 5.1; System.out.println(result); // => 5 Преобразование типов можно использовать внутри составных выражений:
// Дополнительные скобки помогают визуально отделить части выражения друг от друга var result = 10 + ((int) 5.1); System.out.println(result); // => 15 
Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»
Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты
Об обучении на Хекслете
- Статья «Как учиться и справляться с негативными мыслями»
- Статья «Ловушки обучения»
- Статья «Сложные простые задачи по программированию»
- Урок «Как эффективно учиться на Хекслете»
- Вебинар « Как самостоятельно учиться »
Открыть доступ
Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно
- 130 курсов, 2000+ часов теории
- 1000 практических заданий в браузере
- 360 000 студентов
Наши выпускники работают в компаниях:
Java/Типы данных
В Java есть 8 примитивных типов, которые делят на 4 группы, вот они:
- Целые числа — byte, short, int, long
- Числа с плавающей точкой (иначе вещественные) — float, double
- Логический — boolean
- Символьный — char
Целочисленные типы править
Целочисленные типы различаются между собой только диапазонами возможных значений, например, для хранения номера элемента в таблице Менделеева пока хватит переменной типа byte.
| Тип | Размер (бит) | Диапазон |
|---|---|---|
| byte | 8 бит | от -128 до 127 |
| short | 16 бит | от -32768 до 32767 |
| char | 16 бит | беззнаковое целое число, представляющее собой символ UTF-16 (буквы и цифры) |
| int | 32 бит | от -2147483648 до 2147483647 |
| long | 64 бит | от -9223372036854775808L до 9223372036854775807L |
Пример использования целочисленных типов:
public class IntegralTypes public static void main(String[] args) byte b = 216; // Вот тут будет ошибка, т.к. у нас диапазон от -128 до 127! short s = 1123; int i = 64536; long l = 2147483648L; // Постфикс l или L обозначает литералы типа long System.out.println(i); System.out.println(b); System.out.println(s); System.out.println(l); > >
Символы тоже относят к целочисленным типам из-за особенностей представления в памяти и традиций.
public class Characters public static void main(String[] args) char a = 'a', b, c = 'c'; b = (char) ((a + c) / 2); // Можно складывать, вычитать, делить и умножать // Но из-за особенностей арифметики Java результат приходится приводить к типу char явно System.out.println(b); // Выведет символ 'b' > >
Типы с плавающей точкой править
| Тип | Размер (бит) | Диапазон |
|---|---|---|
| float | 32 | от 1.4e-45f до 3.4e+38f |
| double | 64 | от 4.9e-324 до 1.7e+308 |
public class FloatingPointTypes public static void main(String[] args) double a, b = 4.12; a = 22.1 + b; float pi = 3.14f; // При использовании типа float требуется указывать суффикс f или F // так как без них типом литерала будет считаться double float anotherPi = (float) 3.14; // Можно привести явно double c = 27; double d = pi * c; System.out.println(d); > >
Логический тип править
| Тип | Размер (бит) | Значение |
|---|---|---|
| boolean | 8 (в массивах), 32 (не в массивах используется int) | true (истина) или false (ложь) |
В стандартной реализации Sun JVM и Oracle HotSpot JVM тип boolean занимает 4 байта (32 бита), как и тип int. Однако, в определенных версиях JVM имеются реализации, где в массиве boolean каждое значение занимает по 1-му байту.
Ссылочные править
Ссылочные типы — это все остальные типы: классы, перечисления и интерфейсы, например, объявленные в стандартной библиотеке Java, а также массивы.
Строки править
Строки это объекты класса String, они очень распространены, поэтому в некоторых случаях обрабатываются отлично от всех остальных объектов. Строковые литералы записываются в двойных кавычках.
public class Strings public static void main(String[] args) String a = "Hello", b = "World"; System.out.println(a + " " + b); // Здесь + означает объединение (конкатенацию) строк // Пробел не вставляется автоматически // Строки конкатенируются слева направо, надо помнить это когда соединяешь строку и примитив String c = 2 + 2 + ""; // "4" String d = "" + 2 + 2; // "22" d = "" + (2 + 2); // а теперь d тоже "4" String foo = "a string"; String bar = "a string"; // bar будет указывать на тот же объект что и foo String baz = new String("a string"); // Чтобы гарантированно создать новую строку надо вызвать конструктор System.out.println("foo == bar ? " + (foo == bar)); // == сравнивает ссылки на объекты System.out.println("foo равен bar ? " + (foo.equals(bar))); // Метод equals служит для проверки двух объектов на равенство System.out.println("foo == baz ? " + (foo == baz)); System.out.println("foo равен baz ? " + (foo.equals(baz))); > >
Эта программа выведет:
Hello World
foo == bar ? true
foo равен bar ? true
foo == baz ? false
foo равен baz ? true
Обертки править
Если требуется создать ссылку на один из примитивных типов данных, необходимо использовать соответствующий класс-обертку. Также в таких классах есть некоторые полезные методы и константы, например минимальное значение типа int можно узнать использовав константу Integer.MIN_VALUE. Оборачивание примитива в объект называется упаковкой (boxing), а обратный процесс распаковкой (unboxing).
| Тип | Класс-обертка |
|---|---|
| byte | Byte |
| short | Short |
| int | Integer |
| long | Long |
| char | Character |
| float | Float |
| double | Double |
| boolean | Boolean |
int i; Integer boxed; // Обычное создание объекта boxed = new Integer(i); // Фабричный метод boxed = Integer.valueOf(i); // Автоматическая упаковка, компилятор просто вставит вызов Integer.valueOf boxed = i;
Рекомендуется использовать valueOf, он может быть быстрее и использовать меньше памяти потому что применяет кэширование, а конструктор всегда создает новый объект.
Получить примитив из объекта-обертки можно методом Value.
Integer boxed; int i; // Явная распаковка i = boxed.intValue(); // Автоматическая распаковка i = boxed;
Примитивные типы Java
Как уже говорилось, в Java определены следующие примитивные типы:
- целые типы;
- вещественные типы;
- булевский тип.
За оператором объявления примитивной переменной может следовать оператор инициализации » = «, с помощью которого созданной переменной присваивается начальное значение.
1. Целые типы переменных
Целые типы различаются по размеру отведенной для них памяти. Характеристики целочисленных типов приведены в табл. 1.1. Табл. 1.1. Характеристики целочисленных типов Java Как видно из приведенной таблицы, целые переменные, за исключением типа char , считаются в языке Java переменными со знаком. Целочисленные константы могут задаваться в программе одним из трех способов: в виде десятичных, шестнадцатеричных и восьмеричных значений. По умолчанию все числа интерпретируются как десятичные и относятся к типу int . Явно указать принадлежность к типу long можно, добавив в конце числа букву «l» или букву «L» . Шестнадцатеричное значение задается с помощью символов «0x» или «0X» , за которым значение числа (цифры 0-9 и буквы A-F или a-f ), например: 0x7FFF . Число в восьмеричной записи должно начинаться с нуля, за которым следует одна или несколько восьмеричных цифр, например 077777 . Восьмеричные и шестнадцатеричные числа могут быть как положительными, так и отрицательными и изменяются в тех же диапазонах, что и числа в десятичном представлении (например, шестнадцатеричные числа типа byte имеют максимальное значение 0x7F и минимальное значение – 0x80 , а восьмеричные – соответственно 177 и – 200 ) Примеры объявления целых переменных:
int x = 0; long i, j, k; byte a1 = 0xF1, a2 = 0x07; short r1 = 017;
Символы в Java определяются с помощью ключевого слова char и реализованы с использованием стандарта Unicode. Можно задать константу-символ в программе или как обычный символ. Символьное значение должны быть заключено в пару одиночных апострофов, например:
char symbol='f';
Другой способ записи символов: пара символов «\u» , за которой следует четырехзначное шестнадцатеричное число (в диапазоне от 0000 до FFFF ), представляющее собой код символа в Unicode, например:
char symbol = '\u0042';
Некоторые символы, отсутствующие на клавиатуре, можно задавать с помощью так называемых escape-последовательностей, содержащих символ » \ «, за которым следует буквенный символ, идентифицирующий escape-последовательность, как показано в табл. 1.2. Табл. 1.2. Escape-последовательности, используемые в языке Java
2. Вещественные типы переменных
Язык Java поддерживает числа и переменные с плавающей точкой обычной и двойной разрядности – типы float и double . Для чисел с плавающей точкой нужно указывает целую и дробную часть, разделенные точкой, например 4.6 или 7.0 . Для больших чисел можно использовать экспоненциальную форму записи (для отделения мантиссы от порядка используется символ «e» или символ «E» ), например, число -3,58×107 записывается как –3.58E7 , а число 73,675×10-15 – как 73.675e-15 . Характеристики вещественных типов Java представлены в табл. 2.1. Табл. 2.1. Характеристики вещественных типов Java Переменные с плавающей точкой могут хранить не только численные значения, но и любой из особо определенных флагов (состоянии): отрицательная бесконечность, отрицательный нуль, положительная бесконечность, положительный нуль и «отсутствие числа» (not-a-number, NaN ). Все константы с плавающей точкой подразумеваются принадлежащими к типу double . Чтобы задать число типа float , необходимо добавить в его конец символ «f» или символ «F» . Примеры объявления переменных с плавающей точкой:
float x1 = 3.5f, x2 = 3.7E6f, x3 = -1.8E-7f; double z = 1.0;
3. Булевский тип переменных
Переменные булевского типа (логические переменные) могут принимать одно из двух значений: «истина» или «ложь» и используются в языках программирования в операциях отношения (сравнения) и логических операциях. Так, результатом сравнения
5 > 3
будет «истина», а результатом сравнения
будет «ложь». В отличие от C, где результату «ложь» сопоставлено целое значение типа int , равное 0, а результату «истина» – ненулевое значение типа int , и, соответственно, результатам сравнения присваивается целое значение (обычно 0 или 1), в Java для булевских переменных введен свой, отдельный тип данных. Переменные булевского типа в Java задаются с помощью ключевого слова boolean и могут иметь лишь одно из двух значений: true или false, например
boolean switch = true;
Примитивные типы в Java: Не такие уж они и примитивные
Разработку приложений можно рассматривать как работу с некоторыми данными, а точнее — их хранение и обработку. Сегодня хотелось бы затронуть первый ключевой аспект. Как данные хранятся в Java? Тут у нас есть два возможные формата: ссылочный и примитивный тип данных. Давайте поговорим о видах примитивных типов и возможностях работы с ними (как ни крути, это фундамент наших знаний языка программирования). Примитивные типы данных Java — это основа, на которой держится всё. Нет, я нисколько не преувеличиваю. У Oracle примитивам посвящён отдельный Tutorial: Primitive Data TypesНемного истории. Вначале был ноль. Но ноль — это скучно. И тогда появился bit (бит). Почему его так назвали? Назвали его так от сокращения «binary digit» (двоичное число). То есть у него есть только два значения. А так как был ноль, то логично, что теперь стало или 0 или 1. И стало жить веселее. Биты начали собираться в стаи. И эти стаи стали называть byte (байт). В современном мире byte = 2 в третьей степени, т.е. 8. Но, оказывается, так было не всегда. Существует множество догадок, легенд и слухов, откуда пошло название byte. Кто-то считает, что всё дело в кодировках того времени, а кто-то считает, что так было выгоднее считать информацию. Байт — это наименьшая адресуемая часть памяти. Именно байты имеют уникальные адреса в памяти. Есть легенда о том, что ByTe это сокращение от Binary Term — машинное слово. Машинное слово – если говорить просто, это количество данных, которые процессор может обработать за одну операцию. Раньше размер машинного слова совпадал с наименьшей адресуемой памятью. В Java, переменные могут хранить только значение байтов. Как я и говорил выше, в Java существует два вида переменных:
- примитивные типы java, хранят непосредственно значение байтов данных (подробнее типы этих примитивов мы разберем немного ниже);
- ссылочный тип, хранит байты адреса объекта в Heap, то есть через эти переменные мы получаем доступ непосредственно к самому объекту(такой себе пульт от объекта)
Java byte
Итак, история подарила нам байт – минимальный объём памяти, который мы можем использовать. И состоит он из 8 бит. Самый маленький целый тип данных в java – byte. Это знаковый 8-битовый тип. Что это значит? Давайте считать. 2 ^ 8 будет 256. Но что же делать, если мы хотим отрицательное число? И решили разработчики Java, что двоичный код «10000000» будет обозначать -128, то есть старший бит (самый левый бит) будет обозначать, отрицательное ли число. Двоичное «0111 1111» равняется 127. То есть 128 никак не обозначить, т.к. это будет -128. Полный расчёт приведён в этом ответе: Why is the range of bytes -128 to 127 in Java? Чтобы понять как получаются числа, стоит посмотреть на картинку:
Соответственно, чтобы вычислить размер 2^(8-1) = 128. Значит минимальная граница (а она с минусом) будет -128. А максимальная 128 – 1 (вычитаем ноль). То есть максимум будет 127. На самом деле, с типом byte работаем мы не так часто на «высоком уровне». В основном это обработка «сырых» данных. Например, при работе с передачей данных по сети, когда данные это набор 0 и 1, переданных через какой-то канал связи. Или при чтении данных из файлов. Так же могут быть использованы при работе со строкам и кодировками. Пример кода:
public static void main(String []args) < byte value = 2; byte shortByteValue = 0b10; // 2 System.out.println(shortByteValue); // Начиная с JDK7 мы можем разделять литералы подчёркиваниями byte minByteValue = (byte) 0B1000_0000; // -128 byte maxByteValue = (byte) 0b0111_1111; // 127 byte minusByteValue = (byte) 0b1111_1111; // -128 + 127 System.out.println(minusByteValue); System.out.println(minByteValue + " to " + maxByteValue); >
Кстати, не стоит думать, что использование типа byte будет снижать потребление памяти. В основном byte используется для уменьшения расхода памяти при хранении данных в массивах (например, хранение данных, полученных по сети в некотором буфере, который будет реализован в виде массива байт). А вот при операциях над данными использование byte не оправдает ваши ожидания. Связано это с реализацией Java Virtual Machine (JVM). Так как большинство систем 32 или 64 разрядные, то byte и short при вычислениях будут приведены к 32-битному int, о котором мы поговорим дальше. Так проще производить вычисления. Подробнее см. Is addition of byte converts to int because of java language rules or because of jvm?. В ответе даны так же ссылки на JLS (Java Language Specification). Кроме того, использование byte в неправильном месте может привести к неловким моментам:
public static void main(String []args) < for (byte i = 1; i >
Тут будет зацикливание. Потому что значение счётчика дойдёт до максимума (127), произойдёт переполнение и значение станет -128. И мы никогда не выйдем из цикла.
short
Лимит значений из byte довольно мал. Поэтому, для следующего типа данных решили увеличить количество бит вдвое. То есть теперь не 8 бит, а 16. То есть 2 байта. Значения можно посчитать так же. 2^(16-1) = 2 ^ 15 = 32768. Значит, диапазон от -32768 до 32767. Используют его совсем редко для каких-либо специальных случаев. Как говорит нам документация языка Java: «you can use a short to save memory in large arrays».
int
Вот мы и добрались до самого частоиспользуемого типа. Занимает он 32 бита, или 4 байта. В общем, мы продолжаем удваивать. Диапазон значений от -2^31 до 2^31 – 1.
Максимальное значение int
Максимальное значение int 2147483648 – 1, что совсем не мало. Как выше было указано, для оптимизации вычислений, т.к. современным компьютерам с учетом их разрядности удобнее считать, данные могут быть неявно преобразованы к int. Вот простой пример:
byte a = 1; byte b = 2; byte result = a + b;
Такой безобидный код, а мы получим ошибку: «error: incompatible types: possible lossy conversion from int to byte». Придётся исправить на byte result = (byte)(a + b); И ещё один безобидный пример. Что будет если запустим следующий код?
int value = 4; System.out.println(8/value); System.out.println(9/value); System.out.println(10/value); System.out.println(11/value);
А мы получим вывод
2 2 2 2
*звуки паники* Дело обстоит в том, что при работе с int значениями остаток отбрасывается, оставляя только целую часть(в таких случая лучше уж использовать double).
long
Продолжаем удваивать. 32 умножаем на 2 и получаем 64 бита. По традиции, это 4 * 2, то есть 8 байт. Диапазон значений от -2^63 до 2^63 – 1. Более чем достаточно. Данный тип позволяет считать большие-большие числа. Часто используется при работе со временем. Или с большими расстояниями, например. Для обозначения того, что число это long после числа ставят литерал L – Long. Пример:
long longValue = 4; longValue = 1l; // Не ошибка, но плохо читается longValue = 2L; // Идеально
Хочется забежать вперёд. Далее мы будем рассматривать тот факт, что для примитивов есть соответствующие обёртки, которые дают возможность работать с примитивами как с объектами. Но есть интересная особенность. Вот пример: На том же Tutorialspoint online compiler можете проверить такой вот код:
public class HelloWorld < public static void main(String []args) < printLong(4); >public static void printLong(long longValue) < System.out.println(longValue); >>
Данный код работает без ошибок, всё хорошо. Но стоит в методе printLong заменить тип с long на Long (т.е. тип становится не примитивным, а объектным), как становится джаве непонятно, какой параметр мы передаём. Она начинает считать, что передаётся int и будет ошибка. Поэтому, в случае с методом необходимо будет явно указывать 4L. Очень часто long используется как ID при работе с базами данных.
Java float и Java double
Данные типы называются типами с плавающей точкой. То есть это не целочисленные типы. Тип float является 32битным (как int), а double называется типом с двойной точностью, поэтому он 64битный (умножаем на 2, всё как мы любим). Пример:
public static void main(String []args) < // float floatValue = 2.3; lossy conversion from double to float float floatValue = 2.3F; floatValue = 2.3f; double doubleValue = 2.3; System.out.println(floatValue); double cinema = 7D; >
А вот пример разницы значений (из-за точности типов):
public static void main(String []args)
Данные примитивные типы используются в математике, например. Вот доказательство, константа для вычисления числа PI. Ну и вообще можно посмотреть API класса Math. Вот что ещё должно быть важно и интересно: даже в документации сказано: «This data type should never be used for precise values, such as currency. For that, you will need to use the java.math.BigDecimal class instead.Numbers and Strings covers BigDecimal and other useful classes provided by the Java platform.». То есть деньги в float и double не надо вычислять. Пример про точность на примере работы в NASA: Java BigDecimal, Dealing with high precision calculations Ну и чтобы самим прочувствовать:
public static void main(String []args)
Выполните этот пример, а потом добавьте 0 перед цифрами 5 и 4. И вы увидите весь ужас) Есть интересный доклад на русском про float и double в тему: https://youtu.be/1RCn5ruN1fk Примеры работы с BigDecimal можно увидеть здесь: Make cents with BigDecimal Кстати, float и double могут вернуть не только число. Например, пример ниже вернёт Infinity (т.е. бесконечность):
public static void main(String []args) < double positive_infinity = 12.0 / 0; System.out.println(positive_infinity); >
А этот вернёт NAN:
public static void main(String []args) < double positive_infinity = 12.0 / 0; double negative_infinity = -15.0 / 0; System.out.println(positive_infinity + negative_infinity); >
Про бесконечность понятно. А что такое NaN? Это Not a number, то есть результат не может быть высчитан и не является числом. Вот пример: Мы хотим вычислить квадратный корень из -4. Квадратный корень из 4 это 2. То есть 2 надо возвести квадрат и тогда мы получим 4. А что надо возвести в квадрат, чтобы получить -4? Не получится, т.к. если положительное число будет, то оно и останется. А если было отрицательное, то минус на минус даст плюс. То есть это не вычисляемо.
public static void main(String []args) < double sqrt = Math.sqrt(-4); System.out.println(sqrt + 1); if (Double.isNaN(sqrt)) < System.out.println("So sad"); >System.out.println(Double.NaN == sqrt); >
Вот ещё отличный обзор на тему чисел с плавающей точкой: Где ваша точка?
Java boolean
Следующий тип – булевский (логический тип). Он может принимать значения только true или false, которые являются ключевыми словами. Используется в логических операциях, таких как циклы while, и в ветвлении при помощи if, switch. Что тут можно интересного узнать? Ну, например, теоретически, нам достаточно 1 бита информации, 0 или 1, то есть true или false. Но на самом деле Boolean будет занимать больше памяти и это будет зависеть от конкретной реализации JVM. Обычно на это тратится столько же, сколько на int. Как вариант – использовать BitSet. Вот краткое описание из книги «Основы Java»: BitSet
Java char
- Таблица Unicode символов
- Таблица символов ASCII
Пример в студию:
public static void main(String[] args) < char symbol = '\u0066'; // Unicode symbol = 102; // ASCII System.out.println(symbol); >
Кстати, char, являясь по своей сути всё таки числом, поддерживает математические действия, такие как сумма. А иногда это может привести к забавным последствиям:
public class HelloWorld < public static void main(String []args)< String costForPrint = "5$"; System.out.println("Цена только для вас " + + costForPrint.charAt(0) + getCurrencyName(costForPrint.charAt(1))); >public static String getCurrencyName(char symbol) < if (symbol == '$') < return " долларов"; >else < throw new UnsupportedOperationException("Not implemented yet"); >> >
Настоятельно советую проверить в онлайн IDE от tutorialspoint. Когда я увидел этот пазлер на одной из конференций мне это подняло настроение. Надеюсь, Вам пример тоже понравится) UPDATED: Это было на Joker 2017, доклад: «Java Puzzlers NG S03 — Откуда вы все лезете-то?!».
Литералы
- Десятеричная система: 10
- Шестнадцатеричная система: 0x1F4, начинается с 0x
- Восьмеричная система: 010, начинается с нуля.
- Двоичная система (начиная с Java7): 0b101, начинается с 0b
int costInDollars = 08;
Эта строчка кода не скомпилируется:
error: integer number too large: 08
Кажется, что за бред. А теперь вспомним про двоичную и восьмеричную системы. В двоичной системе нет двойки, т.к. есть два значения (начиная с 0). А восьмеричной системе есть 8 значений, начиная с нуля. То есть самого значения 8 нет. Поэтому и ошибка, которая на первый взгляд кажется абсурдной. И чтобы вспомнить вот «вдогонку» правила перевода значений:
Классы-обертки
Примитивы в Java имеют свои классы-обертки, чтобы можно было работать с ними как с объектами. То есть, для каждого примитивного типа существует, соответствующий ему ссылочный тип. Классы-обертки являются immutable (неизменяемыми): это означает, что после создания объекта его состояние — значение поля value — не может быть изменено. Классы-обертки задекларированы как final: объекты, так сказать, read-only. Также хотелось бы упомянуть, что от этих классов невозможно наследоваться. Java автоматически делает преобразования между примитивными типами и их обертками:
Integer x = 9; // autoboxing int n = new Integer(3); // unboxing
Процесс преобразования примитивных типов в ссылочные (int->Integer) называется autoboxing (автоупаковкой), а обратный ему — unboxing (автораспаковкой). Эти классы дают возможность сохранять внутри объекта примитив, а сам объект будет вести себя как Object (ну как любой другой объект). При всём этом мы получаем большое количество разношерстных, полезных статических методов, как например — сравнение чисел, перевод символа в регистр, определение того, является ли символ буквой или числом, поиск минимального числа и т.п. Предоставляемый набор функционала зависит лишь от самой обертки. Пример собственной реализации обёртки для int:
public class CustomerInt < private final int value; public CustomerInt(int value) < this.value = value; >public int getValue() < return value; >>
В основном пакете, java.lang, уже есть реализации классы Boolean, Byte, Short, Character, Integer, Float, Long, Double, и нам не нужно ничего городить своего, а только переиспользовать готовое. К примеру, такие классы дают нам возможность создать, скажем, List , ведь List должен содержать только объекты, чем примитивы не являются. Для преобразования значения примитивного типа есть статические методы valueOf, например, Integer.valueOf(4) вернёт объект типа Integer. Для обратного преобразования есть методы intValue(), longValue() и т. п. Компилятор вставляет вызовы valueOf и *Value самостоятельно, это и есть суть autoboxing и autounboxing. Как выглядит пример автоупаковки и автораспаковки, представленный выше, на самом деле:
Integer x = Integer.valueOf(9); int n = new Integer(3).intValue();
Подробнее про автоупаковку и автораспаковку можно почитать вот в этой статье.
Приведение типов
При работе с примитивами существует такое понятие как приведение типов, одно из не очень приятных свойств C++, тем не менее приведение типов сохранено и в языке Java. Иногда мы сталкиваемся с такими ситуациями, когда нам нужно совершать взаимодействия с данными разных типов. И очень хорошо, что в некоторых ситуациях это возможно. В случае с ссылочными переменными, там свои особенности, связанные с полиморфизмом и наследованием, но сегодня мы рассматриваем простые типы и соответственно приведение простых типов. Существует преобразование с расширением и преобразование сужающее. Всё на самом деле просто. Если тип данных становится больше (допустим, был int, а стал long), то тип становится шире (из 32 бит становится 64). И в этом случае мы не рискуем потерять данные, т.к. если влезло в int, то в long влезет тем более, поэтому данное приведение мы не замечаем, так как оно осуществляется автоматически. А вот в обратную сторону преобразование требует явного указания от нас, данное приведение типа называется — сужение. Так сказать, чтобы мы сами сказали: «Да, я даю себе отчёт в этом. В случае чего — виноват сам».
public static void main(String []args)
Чтобы потом в таком случае не говорили что «Ваша Джава плохая», когда получат внезапно -128 вместо 128 ) Мы ведь помним, что в байте 127 верхнее значение и всё что находилось выше него соответственно можно потерять. Когда мы явно превратили наш int в байт, то произошло переполнение и значение стало -128.
Область видимости
Это то место в коде, где данная переменная будет выполнять свои функции и хранить в себе какое-то значение. Когда же эта область закончится, переменная перестанет существовать и будет стерта из памяти и. как уже можно догадаться, посмотреть или получить ее значение будет невозможно! Так что же это такое — область видимости? Область определяется «блоком» — вообще всякой областью, замкнутой в фигурные скобки, выход за которые сулит удаление данных объявленных в ней. Или как минимум — сокрытие их от других блоков, открытых вне текущего. В Java область видимости определяется двумя основными способами:
- Классом.
- Методом.
Как я и сказал, переменная не видна коду, если она определена за пределами блока, в котором она была инициализирована. Смотрим пример:
int x; x = 6; if (x >= 4) < int y = 3; >x = y;// переменная y здесь не видна!
И как итог мы получим ошибку:
Error:(10, 21) java: cannot find symbol symbol: variable y location: class com.javaRush.test.type.Main
Области видимости могут быть вложенными (если мы объявили переменную в первом, внешнем блоке, то во внутреннем она будет видна).
Заключение
- Целые числа: byte, short, int, long — представляют собой целые числа со знаком.
- Числа с плавающей точкой — эта группа включает себе float и double — типы, которые хранят числа с точностью до определённого знака после запятой.
- Булевы значения — boolean — хранят значения типа «истина/ложь».
- Символы — в эту группу входит типа char.