Java开发笔记（六）特殊数字的表达

之前的文章提到，Java语言不但支持大众熟知的十进制数，也支持计算机特有的二进制数、八进制数和十六进制数。可是在给数值变量赋值的时候，等号右边的数字明显属于十进制，那究竟要如何书写其它进制的数字呢？为此Java规定了几种数字前缀，以这些前缀开头的数字就表示特定进制的数值，二进制、八进制和十六进制及其对应的前缀说明如下：
1、二进制，该进制的数值以0b或者0B开头，其后的数字只能是0和1。注意b是binary（二进制）的首字母。
2、八进制，该进制的数值以0开头，其后的数字只能是0到7。
3、十六进制，该进制的数值以0x或者0X开头，其后的数字除了0到9之外，还包括字母a到f（不区分大小写）。注意x代表hexadecimal（十六进制）。
下面是声明各种进制变量的代码例子，依次演示了二进制数、八进制数、十六进制数和十进制数的赋值操作：

public class Prefix {

	public static void main(String[] args) {
		int binary = 0b11; // 二进制数，0b也可以写成0B
		System.out.println("binary="+binary);
		int octonary = 011; // 以0开头，后面非bB非xX的就是八进制数
		System.out.println("octonary="+octonary);
		int hexadecimal = 0x11; // 十六进制数，0x也可以写成0X
		System.out.println("hexadecimal="+hexadecimal);
		int hexLetter = 0xff; // 十六进制数不区分大小写，如ff也可以写成FF
		System.out.println("hexadecimal="+hexLetter);
		int decimal = 11; // 没有任何前缀，则默认为十进制数
		System.out.println("decimal="+decimal);
	}
}

运行上述代码，在Console窗口的观察结果如下图所示。可见二进制的0b11转成十进制数为3，八进制的011转成十进数为8，十六进制的0x11转成十进数为17，十六进制的0xff转成十进数为255。

由于int类型最大只能表示21亿4千多万的整数，因此再大的整数就要使用long长整型变量了。例如截止2018年元旦，世界总人口达到74亿4444万3881，使用long变量保存世界人口的话，赋值代码本应如下所示：

		long worldPopulation = 7444443881; // 这样写会报错，因为整数默认是int类型

谁料Eclipse居然报错，提示“The literal 7444443881 of type int is out of ”，意思是该数字超出了int类型的表示范围。原来Java里面的整数默认是整型，只分配四个字节的临时空间，然而7444443881超出了整型数的范围，致使默认的存储空间不够用了。要想扩大临时的存储空间，得在数字后面补上l或者L，表示该整数要求分配八个字节的长整型临时空间，这样才供得起7444443881这个大神。于是修改后的长整型赋值代码如下所示：

		// 截至2018年元旦，世界人口大约有74亿
		long worldPopulation = 7444443881L; // 长整型数要在数值末尾加上l或者L
		System.out.println("worldPopulation="+worldPopulation);

注意上面代码末尾的L只表示数据类型，变量值并不包括“L”这个字母，运行测试代码可见日志打印结果为“worldPopulation=7444443881”。
刚提到Java的整数默认是整型，相对应的，Java的小数默认是双精度型，那么试试下面的代码能否将小数赋值给float变量？

		float huilv = 3.14; // 这样写会报错，因为小数默认是double类型

果然Eclipse也提示出错了，正确的写法要在小数末尾补上f或者F，表示该小数按照浮点数型分配存储空间。改写后的浮点数赋值代码如下所示：

		// 3.14是中国古代数学家刘徽求得的圆周率数值，又称徽率
		float huilv = 3.14F; // 浮点数要在数值末尾加上f或者F
		System.out.println("huilv="+huilv);

其实小数后面也可以补上d或者D，表示该小数按照双精度型分配存储空间，只是因为Java的小数默认就是double类型，所以小数后面的D可加可不加，不影响正常的编译。

这下几种数字类型都能够正确地赋值了，但是还有个细节问题，当数字的位数很多的时候，后面有多少个零会让初学者看得眼花缭乱。现实生活中，整数通常每隔四位就在中间补上空格或者补上逗号，譬如说中国的领土面积是960万平方公里，实际书写一般为“960 0000”或者“960,0000”，这样可以很清楚地区分万的单位乃至亿的单位。在Java编程中，从Java7开始，允许在数字中间插入下划线作为分隔符，下划线本身没有保存到变量中，它的作用类似前面的空格和逗号，仅仅是方便程序员数清具体的位数罢了。下面是在数字变量赋值时添加下划线的代码例子：

		// 中国的领土面积是960万平方千米
		int chinaArea = 960_0000; // 从Java7开始，数字中间允许添加下划线，从而可以更方便地区分位数
		System.out.println("chinaArea="+chinaArea);

虽然下划线方便了程序员数数，数字的长度却变得更长了，倘若再来一个更大的整数，例如太阳到地球的距离为1.5亿公里，展开可是150000000千米，Java赋值加了下划线则为“1_5000_0000”，此时后面拖了许多个零。在数学上，可以通过科学记数法表示这种较大的数，也就是把一个数书写成a与10的n次幂相乘的形式。Java代码也有与科学记数法类似的表达方式，像1.5亿这个数字，其实等于1.5乘以10的8次方，在代码中可以通过“E8”或者“e8”表示10的8次方，于是采取科学记数法的Java赋值代码举例如下：

		// 太阳距离地球1.5亿千米
		double sunDistance = 1.5E8; // E8表示乘以10的8次方，E是exponent（指数）的首字母
		System.out.println("sunDistance="+sunDistance);

注意上述代码中的1.5是小数，所以必须使用双精度数作为赋值变量，而不能用整形或长整型数。即使E前面的数字是整数，该变量也只能是双精度类型，因为Java约定了科学记数法专用于双精度数字。