Тема 3. Лексические структуры языка. Примитивные типы данных. Декларация и инициализация переменных. Основные типы операторов.

3.1 Примитивные типы данных

Java определяет восемь элементарных (простых, примитивных) типов данных: byte, short, int, long, char, float, double и boolean.

Элементарные типы можно разделить на четыре группы:

• Целочисленные. Эта группа включает в себя типы byte, short, int и long, которые представляют точные целые числа со знаком.

• Числа с плавающей точкой. Эта группа включает в себя типы float и double, которые представляют числа, определенные с точностью до определенного десятичного знака.

• Символы. Эта группа включает в себя тип char, которая представляет символы символьного набора, такие как буквы и цифры.

• Булевские значения. Эта группа включает в себя тип boolean – специальный тип, предназначенный для представления значений типа истинно/ложно.

Тип	Длина (в байтах)	Диапазон или набор значений
boolean	1 в массивах, 4 в переменных[34]	true, false
byte	1	−128..127
short	2	−215..215−1, или −32768..32767
int	4	−231..231−1, или −2147483648..2147483647
long	8	−263..263−1, или −9223372036854775808…9223372036854775807
char	2	0..216−1, или 0..65535
float	4	-(2-2−23)·2127..(2-2−23)·2127, или примерно −3.4·1038..3.4·1038, а также  ,  , NaN
double	8	-(2-2−52)·21023..(2-2−52)·21023, или примерно −1.8·10308..1.8·10308, а также  ,  , NaN

Эти типы можно использовать в том виде, как они определены, или же для создания собственных типов классов. Таким образом, они служат основой для всех других типов данных, которые могут быть созданы.

Элементарные типы представляют одиночные значения, а не сложные объекты. Хотя во всех других отношениях Java – полностью объектно-ориентированный язык, элементарные типы данных таковыми не являются.

Элементарные типы определены так, чтобы они обладали явной областью допустимых значений и математически строгим поведением. Языки вроде C и C++ допускают варьирование размеров целочисленных переменных в зависимости от требований среды выполнения. Однако Java отличается в этом отношении. В связи с требованием переносимости, предъявляемым к Java-программам, все типы данных обладают строго определенной областью допустимых значений. Например. Независимо от конкретной платформы, значения типа int всегда являются 32-битными. Это позволяет создавать программы, которые гарантированно будут выполняться в любой машинной архитектуре без специального переноса. Хотя в некоторых средах строгое указание размера целых чисел может приводить к незначительному снижению производительностью, оно абсолютно необходимо для обеспечения переносимости программ.

3.1.1 byte

Наименьший по размеру целочисленный тип. Переменные типа byte особенно полезны при работе с потоком данных, поступающих из сети или файла. Они полезны также при манипулировании необработанными двоичными данными, которые могут не быть непосредственно совместимыми с другими встроенными типами Java.

3.1.2 short

3.1.3 int

Наиболее часто используемым типом является int. Хотя на первый взгляд может показаться, что использование типов byte или short эффективнее использования типа int в ситуациях, когда не требуется более широкий допустимый диапазон значений, предоставляемый последним, в действительности это не всегда так. Это обусловлено тем, что при указании значений типа byte и short в выражениях их тип повышается до int при вычислении выражения. Поэтому часто тип int наиболее подходит для работы с целочисленными значениями.

3.1.4 long

Область допустимых значений типа long достаточно велика. Это делает его удобным для работы с большими целыми числами. 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.

3.1.5 float

Тип float определяет значение одинарной точности, которое при хранении занимает 32 бита. В некоторых процессорах обработка значений одинарной точности выполняется быстрее и требует в два раза меньше памяти, чем обработка значений двойной точности.

3.1.6 double

Двойная точность, как следует из ключевого слова double (двойная), требует использования 64 битов для хранения значений. В действительности в некоторых современных процессорах, которые оптимизированы для выполнения математических вычислений с высокой скоростью, обработка значений двойной точности осуществляется быстрее, чем обработка значений одинарной точности. Применение типа double наиболее рационально, когда требуется сохранение точности множества последовательных вычислений или манипулирование большими числами.

3.1.7 char

В Java для хранения символов используется тип данных char. Однако программистам на C/C++ следует помнить, что тип char в Java не эквивалентен типу char в C или C++. В C/C++ char – это целочисленный тип, имеющий ширину 8 битов. В Java это не так. Вместо этого в нем для представления символов используется Unicode. Unicode определяет международный набор символов, который может представлять все символы, присутствующие во всех известных языках. Он представляет собой унифицированный набор символов, таких как латиница, греческий алфавит, арабский алфавит, кириллица, иврит, японские и тайские иероглифы и множество других. Поэтому для хранения этих символов требуется 16 битов. Стандартный набор символов, известный как ASCII, содержит значения от 0 до 127, а расширенный 8-битный набор символов, ISO-Latin-1 – значения от 0 до 255. Поскольку язык Java предназначен для обеспечения возможности создания программ, применяемых во всем мире, использование кодировки Unicode для представления символов вполне обосновано. Конечно, применение Unicode несколько неэффективно для таких языков, как английский, немецкий, испанский или французский, для представления символов которых вполне достаточно 8 битов. Но это та цена, которую приходится платить за переносимость программ во всемирном масштабе.

Использование переменных типа char демонстрирует следующая программа:

class CharDemo

{

public static void main(String args[])

{

char char1 = 88;

char char2 = ‘Y’;

char char3 = chart2 + 1;

System.out.print(“chart1, chart2 и char3: ”);

System.out.println(chart1 + “ ” + chart2 + “ “ + chart3);

}

}

Хотя тип char был разработан для хранения символов Unicode, его можно считать также целочисленным типом, пригодным для выполнения арифметических операций. Например, он позволяет выполнять сложение символов или уменьшать значение символьной переменной.

3.1.8 boolean

class BoolTest

{

public static void main(String args[])

{

boolean b = false;

System.out.print(“b равно ” + b);

b = true;

System.out.print(“b равно ” + b);

If (b) System.out.print(“Это выполняется”);

If (!b) System.out.print(“Это не выполняется”);

System.out.print(“10 > 9 равно ” + (10 > 9));

}

}