java解惑您知多少（一）

2014-01-08

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java解惑你知多少（一）

温馨提示：如需《java解惑你知多少》的朋友，请到第八节附录下载，那里我提供了Word格式化的文档，读起来可能方便一些，如果你喜欢，请对我的工作给于支持，谢谢~！

另外，特此声明：本系列内容来源于《JAVA解惑》一书，不是本人所独创，此系列内容应该说是该书的一个精简版，但内容含盖90%左右，摘录于此只是便于与大家共同分享，激起大家对Java基础的兴趣！我也是一位Java老菜鸟，搞了好几年的Java了，现在回头看这本书时，颇有感受——基础才是永恒！不过如果大家有时间的话，还是去看看这本书，如果没有太多的时间，可能直接看看我整理的这个精简版本！

数值表达式

1.?奇偶判断
不要使用 i % 2 == 1 来判断是否是奇数，因为i为负奇数时不成立，请使用 i % 2 != 0 来判断是否是奇数，或使用
高效式 (i & 1) != 0来判断。
?

2.?小数精确计算Java代码
System.out.println(2.00?-1.10);//0.8999999999999999??
?
上面的计算出的结果不是 0.9，而是一连串的小数。问题在于1.1这个数字不能被精确表示为一个double，因此它被表
示为最接近它的double值，该程序从2中减去的就是这个值，但这个计算的结果并不是最接近0.9的double值。

一般地说，问题在于并不是所有的小数都可以用二进制浮点数精确表示。

二进制浮点对于货币计算是非常不适合的，因为它不可能将1.0表示成10的其他任何负次幂。
?
解决问题的第一种方式是使用货币的最小单位（分）来表示：
Java代码
System.out.println(200-110);//90??
?
第二种方式是使用BigDecimal，但一定要用BigDecimal(String)构造器，而千万不要用BigDecimal(double)来构造（
也不能将float或double型转换成String再来使用BigDecimal(String)来构造，因为在将float或double转换成String
时精度已丢失）。例如new BigDecimal(0.1)，它将返回一个BigDecimal，也即
0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625，正确使用BigDecimal，程序就可以打印出我们所期
望的结果0.9：
Java代码
System.out.println(new?BigDecimal("2.0").subtract(new?BigDecimal("1.10")));//?0.9??
?
另外，如果要比较两个浮点数的大小，要使用BigDecimal的compareTo方法。
?
如果你还想更深入了解下，请参考《Java中的浮点数剖析》！

3.?int整数相乘溢出
我们计算一天中的微秒数：
Java代码
long?microsPerDay?=?24??60??60??1000??1000;//?正确结果应为：86400000000??
System.out.println(microsPerDay);//?实际上为：500654080??
问题在于计算过程中溢出了。这个计算式完全是以int运算来执行的，并且只有在运算完成之后，其结果才被提升为
long，而此时已经太迟：计算已经溢出。
?
解决方法使计算表达式的第一个因子明确为long型，这样可以强制表达式中所有的后续计算都用long运算来完成，这
样结果就不会溢出：
Java代码
long?microsPerDay?=?24L??60??60??1000??1000;??
?

4.?负的十六进制与八进制字面常量
“数字字面常量”的类型都是int型，而不管他们是几进制，所以“2147483648”、“0x180000000（十六进制，共33
位，所以超过了整数的取值范围）”字面常量是错误的，编译时会报超过int的取值范围了，所以要确定以long来表示
“2147483648L”、“0x180000000L”。
?
十进制字面常量只有一个特性，即所有的十进制字面常量都是正数，如果想写一个负的十进制，则需要在正的十进制
字面常量前加上“-”即可。
?
十六进制或八进制字面常量可就不一定是正数或负数，是正还是负，则要根据当前情况看：如果十六进制和八进制字
面常量的最高位被设置成了1，那么它们就是负数：
Java代码
System.out.println(0x80);//128???
//0x81看作是int型，最高位(第32位)为0，所以是正数??
System.out.println(0x81);//129???
System.out.println(0x8001);//32769??
System.out.println(0x70000001);//1879048193???
//字面量0x80000001为int型，最高位(第32位)为1，所以是负数??
System.out.println(0x80000001);//-2147483647??
//字面量0x80000001L强制转为long型，最高位（第64位）为0，所以是正数??
System.out.println(0x80000001L);//2147483649??
//最小int型??
System.out.println(0x80000000);//-2147483648??
//只要超过32位，就需要在字面常量后加L强转long，否则编译时出错??
System.out.println(0x8000000000000000L);//-9223372036854775808??
从上面可以看出，十六进制的字面常量表示的是int型，如果超过32位，则需要在后面加“L”，否则编译过不过。如
果为32，则为负int正数，超过32位，则为long型，但需明确指定为long。
?
Java代码
System.out.println(Long.toHexString(0x100000000L?+?0xcafebabe));//?cafebabe??
结果为什么不是0x1cafebabe？该程序执行的加法是一个混合类型的计算：左操作数是long型，而右操作数是int类型
。为了执行该计算，Java将int类型的数值用拓宽原生类型转换提升为long类型，然后对两个long类型数值相加。因为
int是有符号的整数类型，所以这个转换执行的是符号扩展。

这个加法的右操作数0xcafebabe为32位，将被提升为long类型的数值0xffffffffcafebabeL，之后这个数值加上了左操
作0x100000000L。当视为int类型时，经过符号扩展之后的右操作数的高32位是-1，而左操作数的第32位是1，两个数
值相加得到了0：
? 0x 0xffffffffcafebabeL
+0x 0000000100000000L
-----------------------------
?0x 00000000cafebabeL
如果要得到正确的结果0x1cafebabe，则需在第二个操作数组后加上“L”明确看作是正的long型即可，此时相加时拓
展符号位就为0：
Java代码
System.out.println(Long.toHexString(0x100000000L?+?0xcafebabeL));//?1cafebabe??
?

5.?窄数字类型提升至宽类型时使用符号位扩展还是零扩展Java代码
System.out.println((int)(char)(byte)-1);//?65535??
结果为什么是65535而不是-1？
?
窄的整型转换成较宽的整型时符号扩展规则：如果最初的数值类型是有符号的，那么就执行符号扩展（即如果符号位
为1，则扩展为1，如果为零，则扩展为0）；如果它是char，那么不管它将要被提升成什么类型，都执行零扩展。
?
了解上面的规则后，我们再来看看迷题：因为byte是有符号的类型，所以在将byte数值-1（二进制为：11111111）提
升到char时，会发生符号位扩展，又符号位为1，所以就补8个1，最后为16个1；然后从char到int的提升时，由于是
char型提升到其他类型，所以采用零扩展而不是符号扩展，结果int数值就成了65535。
?
如果将一个char数值c转型为一个宽度更宽的类型时，只是以零来扩展，但如果清晰表达以零扩展的意图，则可以考虑
使用一个位掩码：
Java代码
int?i?=?c?&?0xffff;//实质上等同于：int?i?=?c?;??
?
如果将一个char数值c转型为一个宽度更宽的整型，并且希望有符号扩展，那么就先将char转型为一个short，它与
char上个具有同样的宽度，但是它是有符号的：
Java代码
int?i?=?(short)c;??
?
如果将一个byte数值b转型为一个char，并且不希望有符号扩展，那么必须使用一个位掩码来限制它：
Java代码
char?c?=?(char)(b?&?0xff);//?char?c?=?(char)?b;为有符号扩展??

?
6.?((byte)0x90 == 0x90)?
答案是不等的，尽管外表看起来是成立的，但是它却等于false。为了比较byte数值(byte)0x90和int数值0x90，Java
通过拓宽原生类型将byte提升为int，然后比较这两个int数值。因为byte是一个有符号类型，所以这个转换执行的是
符号扩展，将负的byte数值提升为了在数字上相等的int值（10010000?111111111111111111111111 10010000）。在本例中，该转换将(byte)0x90提升为int数值-112，它不等于int数值的0x90，即+144。

解决办法：使用一个屏蔽码来消除符号扩展的影响，从而将byte转型为int。
Java代码
((byte)0x90?&?0xff)==?0x90??
?

7.?三元表达式（?:）Java代码
char?x?=?'X';??
int?i?=?0;??
System.out.println(true???x?:?0);//?X??
System.out.println(false???i?:?x);//?88??
?条件表达式结果类型的规则：
（1）?如果第二个和第三个操作数具有相同的类型，那么它就是条件表达式的类型。
（2）?如果一个操作的类型是T，T表示byte、short或char，而另一个操作数是一个int类型的“字面常量”，并且
它的值可以用类型T表示，那条件表达式的类型就是T。
（3）?否则，将对操作数类型进行提升，而条件表达式的类型就是第二个和第三个操作被提升之后的类型。
?
现来使用以上规则解上面的迷题，第一个表达式符合第二条规则：一个操作数的类型是char，另一个的类型是字面常
量为0的int型，但0可以表示成char，所以最终返回类型以char类型为准；第二个表达式符合第三条规则：因为i为int
型变量，而x又为char型变量，所以会先将x提升至int型，所以最后的结果类型为int型，但如果将i定义成final时，
则返回结果类型为char，则此时符合第二条规则，因为final类型的变量在编译时就使用“字面常量0”来替换三元表
达式了：
Java代码
final?int?i?=?0;??
System.out.println(false???i?:?x);//?X??
?
在JDK1.4版本或之前，条件操作符 ?: 中，当第二个和延续三个操作数是引用类型时，条件操作符要求它们其中一个
必须是另一个的子类型，那怕它们有同一个父类也不行：
Java代码
public?class?T?{??
?public?static?void?main(String[]?args)?{??
??System.out.println(f());??
?}??
?public?static?T?f()?{??
??//?!!1.4不能编译，但1.5可以??
??//?!!return?true?new?T1():new?T2();??
??return?true???(T)?new?T1()?:?new?T2();//?T1??
?}??
}??
??
class?T1?extends?T?{??
?public?String?toString()?{??
??return?"T1";??
?}??
}??
??
class?T2?extends?T?{??
?public?String?toString()?{??
??return?"T2";??
?}??
}??
?
在5.0或以上版本中，条件操作符在延续二个和第三个操作数是引用类型时总是合法的。其结果类型是这两种类型的最
小公共超类。公共超类总是存在的，因为Object是每一个对象类型的超类型，上面的最小公共超类是T，所以能编译。

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不要使用 i % 2 == 1 来判断是否是奇数，因为i为负奇数时不成立，请使用 i % 2 != 0 来判断是否是奇数，或使用
高效式 (i & 1) != 0来判断。
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