Java‎ > ‎

Primitive Data Type

在程式中，我們需要去紀錄一些數值、資料，或是表示某些狀態，而在程式語言中負責這樣子的東西，我們稱之為變數。用較「專業」的說法，就是程式在執行時，會在記憶體裡頭空出一些空間，用來存放資料以便程式能夠運作。

既然扯到記憶體，就理所當然的會扯到資料型態（data type）以及資料表示法。在 Java 當中內建好的資料型態（primitive data type）有下列幾種：

 資料型態  記憶體中的 bit 量  範圍
 boolean  8  true, false （只有兩個）
 char  16  '\u0000'～'\uffff' （Unicode 字集）
 byte  8  整數：-128～127
 short  16  整數：-32768～32767
 int  32  整數：-2147483648～2147483647
 long  64  -9223372036854775808～9223372036854775807
 float [註1]
  32  ±1.4E-45～±3.4028235E+38
 double  64  ±4.9E-324～±1.79769313486231570E+308

這種顏色欄位的資料型態都是整數，差別在於範圍的大小；同樣的，這種顏色欄位的資料型態都是可以帶有小數點的實數，差別在於範圍的大小。如果你的計算機概論學的還不錯，那整數的部分只要記得需要的 bit 數就可以了，後頭的範圍自然很容易推的出來。至於實數... 誰管它什麼範圍...（不要叫我背 or 算 :P），不過要這裡提一下，以 float 為例，「± 1.4E-45～±3.4028235E+38」的意思是「1.4E-45～3.4028235E+38」以及「-1.4E-45～- 3.4028235E+38」兩個範圍的聯集，這邊只是偷懶的縮寫，相信記算機概論學過的都知道為什麼是這樣，忘記的就快快去翻書吧～ ccc

既然每種不同資料型態有不同的範圍，而 Java 又是一種 Strong Type 的語言，所以下面這個程式的錯誤就一定要避免囉：
class error1{
public static void main(String args[]){
short x_short;
int x_int=5;

x_short=x_int;
System.out.println(x_short);
}//end of main()
}//end of class error1

在 compile 的時候就會出現錯誤，告訴你 compiler 沒有辦法把 int 轉換成 short。遇到這種情形，你只要這樣子改就沒問題了：
class amend_error1{
public static void main(String args[]){
short x_short;
int x_int=5;

x_short=(short) x_int;
System.out.println(x_short);
}//end of main()
}//end of class amend_error1

(short) 會幫你把 x_int 的數值強制轉換成 short 的格式。當然，明明 short 的資料型態最大只能到 32767，你要把一個在 short 範圍以外的值硬是轉換成 short 的格式，可就不要期望出來的結果是你想要的：
class error2{
public static void main(String args[]){
short x_short;
int x_int=40000;

x_short=(short) x_int;
System.out.println(x_short);
}//end of main()
}//end of class error2
　　這個程式在 compile 以及執行的時候都不會有問題，但是 output 的值是 -25536。由此觀之，為了程式的堅固耐用，還是不要隨意使用「(short)」這類的指令。
　　其實，Java 並沒有很徹底的 Strong Type，因為不是所有不同資料型態的變數扯在一起就會出問題，以下提供一個小小表格，給大家參考著用：

   byte  short  char  int  long  float  double
 byte    Y  C  Y  Y  Y  Y
 short  C    C  Y  Y  Y  Y
 char  C  C    Y  Y  Y  Y
 int  C  C  C    Y  Y*  Y
 long  C  C  C  C    Y*  Y*
 float  C  C  C  C  C    C
 double  C  C  C  C  C  C  
  • C 表示需要加入強制轉換的指令，才能正常運作。
  • Y 表示 JAVA 會幫你作轉換的動作。
  • Y* 跟 Y 的差別：JAVA 不保證轉換後數值的精準度（因為資料儲存方式的關係）。
我們大致上可以歸類出一個結論：在 Java 中，如果（資料型態）範圍比較小的變數可以把值存入（資料型態）範圍比較大的變數、（資料型態）沒有小數點的變數可以把值存入（資料型態）有小數點的變數，而不需要在程式碼中加入轉換的指令（忽略 Y* 的精準度問題）；反之，則需要經過轉換的過程，因為資料型態不同的關係，轉換完之後的值可能完全偏差掉。

另外，Java 還有一個特別的地方。如果你把一堆變數作算術運算、遞加遞減、bitwise 運算，只要這堆變數當中，有一個以上是〔double〕型態，那整個式子最後的運算結果的傳回值也會是〔double〕型態，「〔〕」中型態辨別的依序是 double→float→long；最後，如果式子當中沒有上面三種資料型態的變數，那麼「傳回值的資料型態就會是 int」。請特別注意這點，傳回值只會有這四種資料型態，即使你是把一堆 char、byte、short 變數下去運算，傳回值還是 int 的型態[註2]。請看下面這個程式範例：
class error3{
public static void main(String args[]){
byte a, c=3, b=10, d=-5;

a=b+c-d;
System.out.println(a);

}//end of main()
}//end of class error3

這個程式在 compiler 的時候，會出現這樣子的錯誤訊息：
C:\programs\Java>javac error3.java
error3.java:5: Incompatible type for =. Explicit cast needed to convert int to byte.
    a=b+c-d;
     ^
1 error

所以，在這裡請特別注意喔～
[註1] 這裡的數據跟數值表示方都是取自於 O'REILLY 出版的第三版《JAVA 技術手冊》p.28 頁。

但是在 float 的地方出了一點問題，因為上頭寫的數據跟俗稱「綠色螞蟻書」的《JAVA HOW TO PROGRAM 3rd Edition》（由 PRENTICE HALL 出版，DEITEL 系列）p.144 所寫的不同。

在沒有旺盛的好奇心去查詢 IEEE 754 的規格 or SUN 網站的資料，這裡採用 JAVA 技術手冊的資料，原因無他，因為這本書有標明 underflow 的上下界，而另一本書沒有。特別在此註明一下，以示負責。

[註2] 這裡不考慮 boolean 型態。 
Comments