java细节

[转贴]Java作为一门优秀的面向对象的程序设计语言,正在被越来越多的人使用。本文试图列出作者在实际开发中碰到的一些Java语言的容易被人忽视的细节,希望能给正在学习Java语言的人有所帮助。
 
1，拓宽数值类型会造成精度丢失吗？
    Java语言的8种基本数据类型中7种都可以看作是数值类型，我们知道对于数值类型的转换有一个规律：从窄范围转化成宽范围能够自动类型转换，反之则必须强制转换。请看下图：
byte-->short-->int-->long-->float-->double
char-->int
我们把顺箭头方向的转化叫做拓宽类型，逆箭头方向的转化叫做窄化类型。一般我们认为因为顺箭头方向的转化不会有数据和精度的丢失，所以Java语言允许自动转化，而逆箭头方向的转化可能会造成数据和精度的丢失，所以Java语言要求程序员在程序中明确这种转化，也就是强制转换。那么拓宽类型就一定不会造成数据和精度丢失吗？请看下面代码：

int i=2000000000;
int num=0;
for(float f=i;f<i+50;f++){
    num++;
}
System.out.println(num);

请考察以上代码输出多少？
如果你回答50 ，那么请运行一下，结果会让你大吃一惊！没错，输出结果是0，难道这个循环根本就没有执行哪怕一次？确实如此，如果你还不死心，我带你看一个更诧异的现象，运行以下代码，看输出什么？
int i=2000000000;
float f1=i;
float f2=i+50;
System.out.println(f1==f2);
    哈哈，你快要不相信你的眼睛了，结果竟然是true;难道f1和f2是相等的吗？是的，就是这样，这也就能解释为什么上一段代码输出的结果是0，而不是50了。那为什么会这样呢？关键原因在于你将int值自动提升为float时发生了数据精度的丢失，i的初始值是2000000000，这个值非常接近Integer.MAX_VALUE，因此需要用31位来精确表示，而float只能提供24位数据的精度（另外8位是存储位权，见IEEE745浮点数存储规则）。所以在这种自动转化的过程中，系统会将31位数据的前24位保留下来，而舍弃掉最右边的7位，所以不管是2000000000还是2000000050，舍弃掉最右边7位后得到的值是一样的。这就是为什么f1==f2的原因了。
    类似的这种数值拓宽类型的过程中会造成精度丢失的还有两种情况，那就是long转化成float和long转化成double，所以在使用的时候一定要小心。

2，i=i+1和i+=1完全等价吗？
    可能有很多程序员认为i+=1只是i=i+1的简写方式，其实不然，它们一个使用简单赋值运算，一个使用复合赋值运算，而简单赋值运算和复合赋值运算的最大差别就在于：复合赋值运算符会自动地将运算结果转型为其左操作数的类型。看看以下的两种写法，你就知道它们的差别在哪儿了：
  (1) byte i=5;
      i+=1;
  (2) byte i=5;
      i=i+1;
    第一种写法编译没问题，而第二种写法却编译通不过。原因就在于，当使用复合赋值运算符进行操作时，即使右边算出的结果是int类型，系统也会将其值转化为左边的byte类型，而使用简单赋值运算时没有这样的优待，系统会认为将i+1的值赋给i是将int类型赋给byte，所以要求强制转换。理解了这一点后，我们再来看一个例子：
  byte b=120;
  b+=20;
  System.out.println("b="+b);
  说到这里你应该明白了，上例中输出b的值不是140，而是-116。因为120+20的值已经超出了一个byte表示的范围，而当我们使用复合赋值运算时系统会自动作类型的转化，将140强转成byte，所以得到是-116。由此可见，在使用复合赋值运算符时还得小心，因为这种类型转换是在不知不觉中进行的，所以得到的结果就有可能和你的预想不一样。

3，位移运算越界怎么处理
    考察下面的代码输出结果是多少?
    int a=5;
    System.out.println(a<<33);
    按照常理推测,把a左移33位应该将a的所有有效位都移出去了，那剩下的都是零啊，所以输出结果应该是0才对啊，可是执行后发现输出结果是10，为什么呢？因为Java语言对位移运算作了优化处理，Java语言对a<<b转化为a<<(b%32)来处理，所以当要移位的位数b超过32时，实际上移位的位数是b%32的值，那么上面的代码中a<<33相当于a<<1，所以输出结果是10。

4，判断奇数
  以下的方法判断某个整数是否是奇数，考察是否正确：
   public boolean isOdd(int n){
       return (n%2==1);
   }
   很多人认为上面的代码没问题，但实际上这段代码隐藏着一个非常大的BUG，当n的值是正整数时，以上的代码能够得到正确结果，但当n的值是负整数时，以上方法不能做出正确判断。例如，当n=-3时，以上方法返回false。因为根据Java语言规范的定义，Java语言里的求余运算符（%）得到的结果与运算符左边的值符号相同，所以，-3%2的结果是-1，而不是1。那么上面的方法正确的写法应该是：
   public boolean isOdd(int n){
       return (n%2!=0);
   }

5，可以让i!=i吗？
在本题中，要求你声明一个i值，使得以下程序输出"No i!=i"：
//在此声明i，并赋值。
if(i==i){
      System.out.println("Yes i==i");
  }else{
      System.out.println("No i!=i");
  }

    当你看到这个命题的时候一定会以为我疯了，或者Java语言疯了。这看起来是绝对不可能的，一个数怎么可能不等于它自己呢？或许就真的是Java语言疯了，不信请将i做出以下声明，再运行上面的代码。
  double i=0.0/0.0;
    上面的代码输出"No i!=i"，为什么会这样呢？关键在0.0/0.0这个值，在IEEE 754浮点算术规则里保留了一个特殊的值用来表示一个不是数字的数量。这个值就是NaN("Not a Number"的缩写)，对于所有没有良好定义的浮点计算都将得到这个值，比如：0.0/0.0；其实我们还可以直接使用Double.NaN来得到这个值。在IEEE 754规范里面规定NaN不等于任何值，包括它自己。所以就有了i！=i的代码。

6，2.0-1.1==0.9吗?
考察下面的代码：

 double a=2.0，b=1.1，c=0.9；
 if(a-b==c){
   System.out.println("YES!");
 }else{
   System.out.println("NO!");
 }

以上代码输出的结果是多少呢？你认为是“YES！”吗？那么，很遗憾的告诉你，不对，Java语言再一次欺骗了你，以上代码会输出“NO！”。为什么会这样呢？其实这是由实型数据的存储方式决定的。我们知道实型数据在内存空间中是近似存储的，所以2.0-1.1的结果不是0.9，而是0.88888888889。所以在做实型数据是否相等的判断时要非常的谨慎。一般来说，我们不建议在代码中直接判断两个实型数据是否相等，如果一定要比较是否相等的话我们也采用以下方式来判断：
  if(Math.abs(a-b)<1e-5){
     //相等
  }else{
    //不相等
  }
上面的代码判断a与b之差的绝对值是否小于一个足够小的数字，如果是，则认为a与b相等，否则，不相等。

评论

2 楼 lijun87 2008-01-10  

说过了,是转来的贴子,我也不知道是哪的,老师给我们看的,我觉得还可以,就贴上来大家分享一下.

1 楼 Eastsun 2008-01-09  

JAVA PUZZLER 里面的吧?