Шрифт:
4 основных типа являются знаковыми. char добавлен к целочисленным типам данных, так как с точки зрения JVM символ и его код – понятия взаимооднозначные. Конечно, код символа всегда положительный, поэтому char – единственный беззнаковый тип. Инициализировать его можно как символьным, так и целочисленным литералом. Во всем остальном char – полноценный числовой тип данных, который может участвовать, например, в арифметических действиях, операциях сравнения и т.п. В таблице 4.1 сведены данные по всем разобранным типам:
Таблица 4.1. Целочисленные типы данных.
Название типа
Длина (байты)
Область значений
byte
1
– 128 .. 127
short
2
– 32.768 .. 32.767
int
4
– 2.147.483.648 .. 2.147.483.647
long
8
– 9.223.372.036.854.775.808 .. 9.223.372.036.854.775.807 (примерно 1019)
char
2
'\u0000' .. '\uffff', или 0 .. 65.535
Обратите внимание, что int вмещает примерно 2 миллиарда, а потому подходит во многих случаях, когда не требуются сверхбольшие числа. Чтобы представить себе размеры типа long, укажем, что именно он используется в Java для отсчета времени. Как и во многих языках, время отсчитывается от 1 января 1970 года в миллисекундах. Так вот, вместимость long позволяет отсчитывать время на протяжении миллионов веков(!), причем как в будущее, так и в прошлое.
Почему были выделены именно эти два типа, int и long? Дело в том, что целочисленные литералы имеют тип int по умолчанию, или тип long, если стоит буква L или l. Именно поэтому корректным литералом считается только такое число, которое укладывается в 4 или 8 байт, соответственно. Иначе компилятор сочтет это ошибкой. Таким образом, следующие литералы являются корректными:
1
– 2147483648
2147483648L
0L
111111111111111111L
Над целочисленными аргументами можно производить следующие операции:
* операции сравнения (возвращают булево значение)
<, <=, >, >=
==, !=
* числовые операции (возвращают числовое значение)
унарные операции + и -
арифметические операции +, -, *, /, %
операции инкремента и декремента (в префиксной и постфиксной форме): ++ и --
операции битового сдвига <<, >>, >>>
битовые операции ~, &, |, ^
* оператор с условием ?:
* оператор приведения типов
* оператор конкатенации со строкой +
Операторы сравнения вполне очевидны и отдельно мы их рассматривать не будем. Их результат всегда булева типа ( true или false ).
Работа числовых операторов также понятна, к тому же пояснялась в предыдущей лекции. Единственное уточнение можно сделать относительно операторов + и -, которые могут быть как бинарными (иметь два операнда), так и унарными (иметь один операнд). Бинарные операнды являются операторами сложения и вычитания, соответственно. Унарный оператор + возвращает значение, равное аргументу ( +x всегда равно x ). Унарный оператор -, примененный к значению x, возвращает результат, равный 0-x. Неожиданный эффект имеет место в том случае, если аргумент равен наименьшему возможному значению примитивного типа.
int x=-2147483648;
// наименьшее возможное
// значение типа int
int y=-x;
Теперь значение переменной y на самом деле равно не 2147483648, поскольку такое число не укладывается в область значений типа int, а в точности равно значению x! Другими словами, в этом примере выражение -x==x истинно!
Дело в том, что если при выполнении числовых операций над целыми числами возникает переполнение и результат не может быть сохранен в данном примитивном типе, то Java не создает никаких ошибок. Вместо этого все старшие биты, которые превышают вместимость типа, просто отбрасываются. Это может привести не только к потере точной абсолютной величины результата, но даже к искажению его знака, если на месте знакового бита окажется противоположное значение.
int x= 300000;
print(xx);
Результатом такого примера будет:
– 194313216
Возвращаясь к инвертированию числа -2147483648, мы видим, что математический результат равен в точности +231, или, в двоичном формате, 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 (единица и 31 ноль). Но тип int рассматривает первую единицу как знаковый бит, и результат получается равным -2147483648.
Таким образом, явное выписывание в коде литералов, которые слишком велики для используемых типов, приводит к ошибке компиляции (см. лекцию 3). Если же переполнение возникает в результате выполнения операции, "лишние" биты просто отбрасываются.