Java为什么占用四个字节你知道吗

简单了解计算机为什么要采用二进制表示信息

因为计算机作为一种电子计算机工具,是由大量的电子器件组成的,在这些电子器件中,电路的通断,电位的高低,用两个数字符号“1”和“0”分别表示容易实现,同时二进制的运算法则也很简单,因此计算机内部通常采用二进制代码来作为内部存储,传输和处理数据,二进制数据是用0和1两个数码来表示的数,它的基数为2(逢二进一,借一当二)

其实最开始使用的并不是二进制,而是十进制,因为人们有十个手指头,手可以表示十个数字,所以十进制是比较合理的,0的概念是之后很久才诞生的,所以是0-10而不是0-9。

电子计算机出现以后,使用电子管来表示十种状态过于复杂,所以所有的电子计算机中只有两种基本的状态,开和关。也就是说,电子管的两种状态决定了以电子管为基础的电子计算机采用二进制来表示数字和数据。常用的进制还有8进制和16进制,在电脑科学中,经常会用到16进制,而十进制的使用非常少,这是因为16进制和二进制有天然的联系:4个二进制位可以表示从0到15的数字,这刚好是1个16进制位可以表示的数据,也就是说,将二进制转换成16进制只要每4位进行转换就可以了。

为什么使用二进制我们了解了,现在就直奔我们主题

二进制位分析

首先计算机只认识二进制。而一个字节是8位二进制,只用0和1来表示状态,那么我们看看一位能表示多少个状态

  • 1 位:0 和 1 也就是2的一次方,最多表示2个状态(要么是0,要么是1)
  • 2 位:00 和 11 也就是2的2次方,最多表示4个状态,也就是(00,01,10,11)
  • 3 位: 000 和 111 也就是2的3次方,最多表示8个状态,也就是(000,001,010,011,100,101,110,111)
  • ……以此类推
  • 8位: 就可以表示2的8次方个状态 = 256个状态
  • 9位:表示2的9次方 = 512个状态
  • 10位:表示2的10次方 = 1024个状态
  • 32位:表示2的32次方 = 4294967296个状态

查看底层源码我们可以看到

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而int如果转成十进制的话,那么他们的范围[-231~231 -1],也就是“-2147483648 ~ 2147483647”

计算机为了区分正负数,所以把256个状态一半给了负数,也就是“-128~127”这256个数(因为要正负,所以从8位中拿走以为来表示)

byte 占 1个字节 = 8个比特位 就可以表示2的8次方个数

short占 2个字节 = 16个比特位……

int 占 4 个字节 = 32个比特位

那么为什么int就占了4个字节呢?

在JAVA中一共有八种基本数据类型,它们分别是 byte、short、int、long、float、double、char、boolean

其中byte、short、int、long都是表示整数的,只不过他们的取值范围不一样

  • byte 占用1个字节 它的取值范围为 -128 ~ 127

    内存开销:

byte a = 1; // 00000001
  • short 占用2个字节,它的取值范围为 -32768 ~ 32767
short a = 1; // 00000000 00000001
  • int占用4个字节,它的取值范围为 -2147483648 ~ 2147483647
int a = 1; // 00000000 00000000 00000000 00000001
  • long占用8个字节,它的取值范围为 -9223372036854774808 ~ 9223372036854774807

    这里就不写了~

问:所有的int都是占四个字节吗?
回答:不一定是4个字节,他和操作系统有关系,int占多少个字节是由编译器决定的 以前16位系统中int是2个字节的,而现在32位的系统,int是4个字节的,其实现在基本上都是64位系统, 所谓的16位32位64位系统是由cpu决定的,由机器指令的寻址、寄存器位数决定的 os受cpu的限制,但在32位的cpu下16位的os也可以跑 很多os是向前兼容的,就是使以前的程序也能运行,如果编译器本身是16位时代做的,那么os会提供一个模拟16位的子环境供这个编译器使用 非要转牛角尖的话,int只是语言定义里面的一个关键字,只对compiler可见,complier说它是几位就是几位,和os/cpu都没关系
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