Целые типы
Спецификация языка Java, JLS, определяет разрядность (количество байтов, выделяемых для хранения значений типа в оперативной памяти) и диапазон значений каждого типа. Для целых типов они приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2. Целые типы.
| Тип | Разрядность (байт) | Диапазон |
|---|---|---|
| byte | 1 | от -128 до 127 |
| short | 2 | от -32768 до 32767 |
| int | 4 | от -2147483648 до 2147483647 |
| long | 8 | от -9223372036854775808 до 9223372036854775807 |
| char | 2 | от '\u0000' до '\uFFFF', в десятичной форме от 0 до 65535 |
Впрочем, для Java разрядность не столь важна, на некоторых компьютерах она может отличаться от указанной в таблице, а вот диапазон значений должен выдерживаться неукоснительно.
Хотя тип char занимает два байта, в арифметических вычислениях он участвует как тип int, ему выделяется 4 байта, два старших байта заполняются нулями.
Примеры определения переменных целых типов:
byte b1 = 50, b2 = -99, b3; short det = 0, ind = 1; int i = -100, j = 100, k = 9999; long big = 50, veryBig = 2147483648L; char c1 = 'A', c2 = '?', newLine = '\n';
Целые типы хранятся в двоичном виде с дополнительным кодом. Последнее означает, что для отрицательных чисел хранится не их двоичное представление, а дополнительный код этого двоичного представления.
Дополнительный же код получается так: в двоичном представлении все нули меняются на единицы, а единицы на нули, после чего к результату прибавляется единица, разумеется, в двоичной арифметике.
Например, значение 50 переменной b1, определенной выше, будет храниться в одном байте с содержимым 00110010, а значение -99 переменной b2 – в байте с содержимым, которое вычисляем так: число 99 переводим в двоичную форму, получая 01100011, меняем единицы и нули, получая 10011100, и прибавляем единицу, получив окончательно байт с содержимым 10011101.
Смысл всех этих сложностей в том, что сложение числа с его дополнительным кодом в двоичной арифметике даст в результате нуль, старший бит просто теряется. Это означает, что в такой странной арифметике дополнительный код числа является противоположным к нему числом, числом с обратным знаком. А это, в свою очередь, означает, что вместо того, чтобы вычесть из числа А число В, можно к А прибавить дополнительный код числа В. Таким образом, операция вычитания исключается из набора машинных операций.
Над целыми типами можно производить массу операций. Их набор восходит к языку С, он оказался удобным и кочует из языка в язык почти без изменений. Особенности применения этих операций в языке Java показаны на примерах.