一、各数据类型的最大值和最小值
整数:
以byte为例,我们知道,byte共有8个bit位,最大值是0111111,最小值是10000000,用十进制来表示就是-128~127,即-2^7~2^7。
依照上面的推理方式可知
总结下表:
数据类型 | bit位 | 取值范围 |
byte | 8 | -2^7~2^7-1 |
short | 16 | -2^15~2^15-1 |
int | 32 | -2^32~2^32-1 |
long | 64 | -2^63~2^63-1 |
小数:
我们知道float是32位,double为64位,分别被叫做单精度和双精度小数。但是他们的最大值却不是通过上面的代码来确定的,我们用代码来看看它们的最大值是多少:
System.out.println("float的最大值:"+Float.MAX_VALUE); System.out.println("double的最大值:"+Double.MAX_VALUE);
运行结果:
float的最大值:3.4028235E38 double的最大值:1.7976931348623157E308
通过上面的代码,我们知道了float的最大值为3.4*10^38,double的最大值为1.79*10^308。
那为什么同样是32位的int和64位的long无法表示呢?
我们来看看存储结构:
由于二进制比较麻烦,我们用十进制来表示。
整数的存储很简单,第一位为符号位,其他剩余位都表示数值,例如
0 | 9 | 9 | 9 |
第一位为符号位,后面的三位则均为数字位,所以,这表示的就是999。
但是小数的存储方法就不相同:
符号位 | 指数位(阶码位) | 尾数位(小数位) |
以double第一位和整数一样是符号位,之后的指数位共有11位,剩下的位数全部是尾数位,以double为例,double的尾数位就是52位。
还是刚才的数值:
0 | 9 | 9 | 9 |
第一位0位符号位,第一个“9”表示指数位,后面的两个9就表示小数即0.99,那么这个数字就是0.99*10^9。
这就是为什么同样位数的小数要比整数表示的数字要大。
二、精确度
我们首先用int 和float表示相同的一个数字:
int a = 12345678; float b = 12345678; System.out.println("int:"+a); System.out.println("float:"+b);
运行结果:
int:12345678 float:1.2345678E7
此时,int和float的值结果是相同的,当他们表示一个更大的数时就会出现如下问题:
int a = 123456789; float b = 123456789; System.out.println("int:"+a); System.out.println("float:"+b);
运行结果:
int:123456789 float:1.23456792E8
此时,float丢失了一个数字8,现在我们再用double来表示这个数字:
double c = 123456789; System.out.println("double:"+c);
运行结果:
double:1.23456789E8
我们惊奇的发现:double没有丢失数据!
正如我们上面说的,float是32位,double为64位,float之所以出现丢失数据的显现,是因为float的位数不足以存储123456789,所以部分数据就丢失了,但是double有64位,小数位足以表示123456789,因此就不会发生数据丢失。
三、强制数据类型转换
高精度->低精度
从高精度转为低精度时会发生精度丢失的状况,例如:
double a = 123.45; int b = (int) a; System.out.println(b);
运行结果:
123
可见,由double转为int时,会将小数部分丢掉。
高位->低位
位数多的转为位数少的会发生高位数据丢失,例如:
int a = 129; byte b = (byte) a; System.out.println(b);
运行结果:
-127
我们知道,int为32位,129用二进制表示就是00000000 00000000 00000000 10000001。在强转为byte时,由于byte只有8位,会将前24位全部舍掉,剩下的就是10000001,转为十进制就是-127。
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