Типы данных

Тип данных - это характеристика переменной или константы, опреде­ляющая, какого рода значение хранится в отведенной для нее области памяти: числовое (целое или вещественное), символьное, логическое, объект какого-либо класса или другое.

Каждый язык программирования предоставляет программисту несколько типов данных для представления различных значений переменных. Типы данных языка во многом определяют его возможности и круг задач, которые на этом языке можно решать. Типы данных и их использование - обширнейшая тема, которой можно было бы посвятить четверть этой книги, но мы ограничимся изложением только самых необходимых сведений.

Напомним, что Java - строго типизированный язык, из чего следует, в числе прочего, что любая переменная перед ее использованием должна быть объявлена с указанием ее типа.

Встроенные типы данных Java делятся на две категории: простые (primitive) и ссылочные (reference). К ссылочным типам относятся массивы, классы, интерфейсы и перечисления. Простые типы данных делятся на числовые (целые и вещественные) и логические, причем символьный тип относится к числовым.

Примечание

Такие естественные для программистов на других языках типы данных, как строковый и дата/время, реализованы в Java как ссылочные: классами string и Date.

Целочисленные типы

Для хранения целых чисел в Java предусмотрены четыре типа данных (табл. 2.1). Все они хранят целые числа со знаком. Беззнаковых числовых типов, как в C/C+ + , в языке Java нет.

Характеристики целочисленных типов данных Таблица 2.1

Тип	Разрядность	Диапазон значений
byte	8 битов	-128...127
short	16 битов	-32 768...32 767
int	32 бита	-2 147 483 648...2 147 483 647
long	64 бита	-9 223 372 036 854 775 808...9 223 372 036 854 775 807

Тип int (integer) используется чаще всего. Обычно именно этот тип имеют переменные цикла, индексы массива и т. п. Тип long предназначен для хранения чисел, выходящих за пределы диапазона int.

Меньше всего памяти занимает число типа byte - один байт. Это единственный тип данных в языке Java, который используется для побайтовой обработки двоичных данных.

Последний тип, short, отличается тем, что старший байт двухбайтового числа хранится в памяти первым. Так хранились целые числа на 16-разрядных компьютерах, а в наше 32-разрядное время этот тип данных почти вышел из употребления.

Символьный тип

К целочисленным типам относится и тип char, предназначенный для представления одного символа.

К хранению символов национальных алфавитов разработчики Java отнеслись с особым вниманием, потому что приложения, написанные на Java, должны были работать по всему миру. В отличие от большинства других языков, где символ занимает один байт, размер типа char в Java составляет 2 байта. Такой размер необходим для хранения символа по стандарту Unicode.

Unicode - это стандарт кодирования множества национальных алфавитов, видов письма, технических и математических символов, разработанный для того, чтобы разрешить проблемы интернационализации в многоязычной компьютерной среде. Более ранний стандарт ASCII, в котором каждый символ представлен одним байтом, был пригоден только для европейских языков. Таблица ASCII вошла в набор Unicode как его подмножество.

Собственно Unicode - это набор (последовательность) символов, который можно закодировать разными способами. Язык Java использует кодировку UTF-8, которая отводит по одному байту для букв западно-европейских алфавитов, по два байта - для восточноевропейских, а для алфавитов экзотических языков - три и более байтов. При этом строки, содержащие только 7-битные символы из первой половины таблицы ASCII, имеют одинаковое представление как в ASCII, так и в UTF-8.

Переменной типа char можно присвоить в качестве значения одиночный символ - как печатный, так и управляющий. Например, переменной ch можно присвоить букву L:

char ch; ch = 'L';

Вывести на консоль значение переменной типа char можно с помощью метода print In () ;

System.out.printIn("Значение переменной ch равно " + ch) ;

Поскольку тип данных char относится к целочисленным, над ним можно выполнять арифметические операции. Следующий пример демонстрирует применение операторов инкремента + + и декремента -.

Листинг 2.6. Операции инкремента и декремента над переменной символьного типа

// сохраните исходный код в файле с именем CharArithDemo.java public class CharArithDemo {

public static void main(String[] args) { char ch;

ch = 'L';

System.out.printing"ch равно " + ch); ch++;

System.out.printIn("значение ch изменилось на ", + ch) ;

ch = 'Д'; ch--;

System.out.println("значение ch снова изменилось

и равно " + ch) ;

} // main(String[])

} // CharArithDemo class

Эта программа выведет следующие строки:

ch равно L

значение ch изменилось на М значение ch снова изменилось и равно Г

Важное замечание: символ (‘А’) и строка из одного символа («А») — это совершенно разные вещи с точки зрения языка Java. Данные символьного и строкового типа хранятся в памяти по-разному.

Типы данных для вещественных чисел

Вещественное число, как известно, состоит из целой и дробной части, разделенных десятичной точкой. Для представления вещественных чисел Java располагает двумя типами данных: float и double. Первый из них предназначен для хранения чисел с 7-8 значащими цифрами, второй - для чисел с двойной точностью (15-16 значащих цифр).

Характеристики вещественных типов данных Таблица 2.2

Тип	Разрядность	Диапазон значений
float	32 бита	3.4е-38 ... 3.4е+38
double	64 бита	1,7е-308 ... 1,7е+308

Тип данных double используется гораздо чаще, чем float. С ним работают все математические функции библиотек Java. Например, метод sqrt (), определенный в классе Math и вычисляющий квадратный корень своего аргумента, принимает аргумент типа double и возвращает значение этого же типа. Следующий пример демонстрирует применение метода sqrt () для вычисления длины гипотенузы прямоугольного треугольника по теореме Пифагора.

Листинг 2.7. Пример работы с вещественными числами

// вычисление длины гипотенузы по теореме Пифагора public class HypotDemo {

public static void main(String[] args) { double cathetusl, cathetus2, hypot;

cathetusl =3; // длина первого катета cathetus2 =4; // длина второго катета

hypot = Math.sqrt((cathetusl * cathetusl) +

(cathetus2 * cathetus2));

System.out.printIn("длина гипотенузы равна " + hypot); } // main(String[])

} // class HypotDemo

Логический тип

Переменная типа boolean (логического) может принимать всего два значения: true (истина) и false (ложь). Для наглядности приведем небольшой пример:

Листинг 2.8. Демонстрация переменных логического типа

// пример использования типа данных boolean // сохраните в файл BoolDemo.java public class BoolDemo { public static void main(String[] args) {

boolean b;

b = false;

System.out.printIn("b равно " + b) ;

b = true;

System.out.printIn("b равно "+ b) ;

// переменная логического типа может стоять // в условии оператора if

if (b) System.out.printIn("Как вы думаете, увидите ли вы эту строку?");

// операторы сравнения возвращают логическое значение

System.out.printIn("Выражение 10 > 9 имеет значение "

+ (10 > 9) ) ;

} // main(Stringf] args)

} // BoolDemo class

Когда вы запустите программу BoolDemo, вы можете заметить, что ме­тод println () выводит значение логического типа в виде строки true или false. Из листинга видно также, что при условном операторе не обязательно должно стоять логическое выражение - с таким же успехом интерпретатор Java может проверять значение переменной типа boolean. Благодаря этому отпадает необходимость писать громоздкие конструкции вроде:

if (b == true) System, out .println ( "true" )■ ;

/*хотя это тоже допустимо*/

В последней команде вывода метод print In () печатает значение не переменной, а логического выражения (10 > 9), возвращающего значение true. Забегая вперед, скажем, что выражение в данном случае должно быть взято в скобки, потому что оператор конкатенации строк «+» имеет более высокий приоритет, чем оператор сравнения «>».