文章目录

• 语言类型的强弱并没有好坏之分
• Java中所有的数值类型所占据的字节数量与平台无关
• 数据类型之间的转换
• 数据溢出问题
• • 整型类型溢出
  • 整型转换为字符型的溢出

语言类型的强弱并没有好坏之分

编程鼻祖C语言是有类型的语言，在C语言中的变量必须满足：“在使用前定义，并确定类型”。在C语言之后的编程语言向着两个方向发展：

• C++、Java为代表的强类型语言
  更加强调类型，对类型的检查比Ｃ语言更严格。
• JavaScript、Python、PHP为代表的弱类型语言
  不看重类型，甚至不需要事先定义。

一般来说，面向底层的语言更加强调类型；而越是面向应用的语言会越忽视类型，而去重视事务逻辑的处理。

Java中所有的数值类型所占据的字节数量与平台无关

C/C++中int和long等类型的大小与目标平台相关，因为程序需要针对不同的处理器选择最为高效的整型，例如，在32位处理器上long值为4字节；在64位处理器上则为8字节。这样就有可能造成一个在64位处理器上运行的很好的C程序在32位处理器上运行却发生整数溢出。这就为编写跨平台程序带来了很大的难度。

而在Java中，所有的数值类型所占据的字节数量与平台无关，即数值类型的范围与运行Java代码的机器无关，这也是Java跨平台的一个表现。

另外，Java中的int、long、short、byte类型都是有符号的。底层的二进制形式中，首位如果是 0，就是正的；首位是1就是负的。另外，char则是0-65535的无符号数，从char转换到int类型时，缺少的高16位字节用0扩展。

输出如下：

• 不同类型的变量在内存中的表现形式是不同的，整型变量在内存中表现为2进制数，浮点型变量在内存中表现为编码形式。

数据类型之间的转换

上图中，6个实心箭头的转换表示无信息丢失的转换；3个虚箭头的转换表示可能有精度损失的转换。如果两个不同的数值类型进行二元操作时，先要将两个操作数转换为同一种类型，然后再进行计算，计算规则如下：

• 如果两个操作数中，有一个是double类型，另一个操作数就会转换为double类型。
• 否则，如果其中一个操作数是float类型，另一个操作数就会转换为float类型。
• 否则，如果其中一个操作数是long类型，另一个操作数就会转换为long类型。
• 否则，两个操作数都将被转换为int类型。

特别的：整型向字符型转换时，JVM会把数字当成字符的ASCII编码来处理。

        //将整型类型强制转换为字符型时,JVM会把数字当成字符的ASCII编码来处理.
        char i = (char)97;
        System.out.println(i);//输出：a

数据溢出问题

数据溢出问题就是：当某一种类型的数值已经达到了此类型能够保存的最大值之后，再继续扩大，或者达到了最小值后再继续缩小，就会出现数据溢出问题。

整型类型溢出

下面的代码以int类型为例，测试对int类型进行溢出测试：

package com.gql;


public class Test { 
    public static void main(String[] args) { 
        //int类型的最小值为:-2^31
        int a = -2147483648;
        System.out.println("int类型的最小值为:"+a);
        System.out.println("int类型的最小值减1为:"+(a-1));
        System.out.println("int类型的最小值减2为:"+(a-2));
        System.out.println("int类型的最小值减3为:"+(a-3));
        System.out.println("int类型的最小值减4为:"+(a-4));
        System.out.println("//总结:超过最小值的数据会向下溢出变成正数.\n");

        //int类型的最大值为2^31 - 1
        a = 2147483647;
        System.out.println("int类型的最大值为:"+a);
        System.out.println("int类型的最大值加1为:"+(a+1));
        System.out.println("int类型的最大值加2为:"+(a+2));
        System.out.println("int类型的最大值加3为:"+(a+3));
        System.out.println("int类型的最大值加4为:"+(a+4));
        System.out.println("总结:超过最大值的数据会向上溢出变成负数.\n");
    }
}

上面的代码符合了整型的数据溢出规则：即超过最大值的整型数值会向上溢出变成负数；超过最小值的整型数值会向下溢出变成正数。

前文提到过，Java中的int、long、short、byte类型都是有符号的。而在C/C++语言中，溢出规则分为两种：

• 有符号的整型溢出：“undefined behavior”，即由编译器实现，通常的编译器都是按照上面测试的整型数据溢出规则。
• 无符号的整型溢出：溢出后的数会以2^(8*sizeof(type))作模运算

整型转换为字符型的溢出

字符型数据在内存中一般情况下下占据一个字节(如今有些Unicode字符需要用两个char来描述)，其存放的就是这个字符对应的ASCLL码的整数值，所以字符型数据和整型数据之间可以通用。

ASCCLL码表毕竟范围有限，在转换时也可能会出现字符型的溢出：

下面的代码演示整型向字符型转换时出现的溢出情况。

        int j = (char)0;
        System.out.println(j);
        j = (char)-1;
        System.out.println(j);
        j = (char)-2;
        System.out.println(j);
        j = (char)-3;
        System.out.println(j);
        System.out.println("总结:超过最小值的数据会向下溢出变成正数");

        System.out.println("-------");
        j = (char)65535;

        System.out.println(j);
        j = (char)65536;
        System.out.println(j);
        j = (char)65537;
        System.out.println(j);
        System.out.println("总结:超过最大值的数据会向下溢出仍变成正数(因为char类型的符号位永远是0,即正数)");

可以发现整型转换为字符型时的溢出规律：

• 当超过最小值的数据时会向下溢出，变成正数，所以直接取了char类型的最大值65535。
• 当超过最大值的数据时会向上溢出，由于字符型不能变成负数，所以直接取了最小值0。
• 可以将上面两条概括理解为，超过最大值后，取最小值；超过最小值后，取最大值。